CN201425586Y - 高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，它包括进样器和测定管的管体，在所述管体中设置有电离腔和迁移区，所述电离腔的前端与进样器连接，所述电离腔的后端与所述迁移区连通，所述电离腔的前端和后端设置有用于产生开门脉冲电场的电势门，所述迁移区的后端设置有用于收集离子的法拉第盘；通过在电离腔加环状梯形电场用电场力使第二场圈中Ni63源产生的极性检测离子皆进入迁移区检测，使电离腔效率更高；迁移区内径和法拉第盘的直径更大，使接收到离子量更多；进样器设计为高传热特种陶瓷一体化加热结构，可靠性寿命成倍提高，实现本实用新型的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种离子迁移率测定管，特别涉及一种适用于物质分析探测技术领域的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管。
背景技术
现有的离子迁移率测定管大部分都是通过载气气体输送离子进入测定管的迁移区进行测定，或者通过在Ni63电离腔的前后设置开门脉冲电场来驱动离子进入测定管的迁移区进行测定，并且离子接收端的法拉第盘的面积没有设置在最佳范围。
通过载气气体输送离子进入测定管的迁移区进行测定，载气气体的速度慢、输送率低，而通过在Ni63电离腔的前后设置开门脉冲电场来驱动离子进入测定管的迁移区进行测定，Ni63电离腔的前后设置开门脉冲电场的电势变化对Ni63电离腔的腔体中央的离子产生的电场力小，不能在很短的开门周期内将Ni63电离腔的腔体内所有此极性离子导入测定管的迁移区，离子接收端的法拉第盘的离子接收率不高；因此，现有的离子迁移率测定管的离子测定效率较低，寿命与性能不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，克服了现有离子迁移率测定管存在的缺陷，气样离子利用效率高、探测灵敏度高、使用寿命长、气化温度调节范围宽，使用领域广，为公安禁毒反恐等领域的离子迁移谱探测仪提供了分析物质的高灵敏度离子迁移率探测的心脏部件。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，它包括进样器和测定管的管体，在所述管体中设置有电离腔和迁移区，所述电离腔的前端与进样器连接，所述电离腔的后端与所述迁移区连通，所述电离腔的前端和后端设置有用于产生开门脉冲电场的电势门，所述迁移区的后端设置有用于收集离子的法拉第盘。
在本实用新型的一个实施例中，所述电离腔至少包含有一用于导入待测气样的第一场圈、一用于将气样充分电离的第二场圈和一用于产生开门脉冲电场并导入所述迁移区的第三场圈，所述第一场圈、第二场圈和第三场圈之间通过设置绝缘环互相隔离绝缘。
进一步，所述第一场圈为一带透气样金属丝网盖的细环。
进一步，所述第二场圈为内圈贴附有Ni63源片的环形金属筒。
进一步，所述第三场圈为一带锲形圆孔的金属环。
在本实用新型的一个实施例中，所述进样器至少包含一进样口，在所述进样口的线槽缠绕有电热丝，在所述电热丝外还设置有高传热特种陶瓷制成的保温层；所述进样器设置有一通过气泵抽气使所述进样口产生负压吸入待测气样的气泵吸口，在所述进样器的后端设置有将气泵尾气排出的吸气尾吹管。
进一步，在所述进样器中设置有一用于测量所述进样器内的温度并进行温度控制的铂电阻传感器。
在本实用新型的一个实施例中，所述管体的表面缠绕设置有双组电热丝，进行恒温加热，高温寿命长。
在本实用新型的一个实施例中，所述迁移区的内外径之比不小于77％，所述法拉第盘的直径与所述迁移区相对应，使收集到的离子数更多，效率更高。
本实用新型的一种高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，通过在电离腔加环状梯形电场用电场力使第二场圈中Ni63源产生的极性检测离子皆进入迁移区检测，使电离腔效率更高；迁移区内径和法拉第盘的直径更大，使接收到离子量更多；进样器设计为高传热特种陶瓷一体化加热结构，可靠性寿命成倍提高，实现本实用新型的目的。
附图说明
图1为本实用新型的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管的结构示意图：
图2为本实用新型的电离腔的结构示意图；
图3为本实用新型的进样器的结构示意图；
图4为本实用新型的管体的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，它包括进样器10和测定管的管体20，在管体20中设置有电离腔21和迁移区22，电离腔21的前端与进样器10连接，电离腔21的后端与迁移区22连通，迁移区22的后端设置有用于收集离子的法拉第盘23；电离腔21的前端和后端设置有用于产生开门脉冲电场的电势门。
在本实施例中，高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管通过进样器10将被测气样吸入，经电离腔窗口24进入电离腔21，在电势门25电势高低的控制下，离子可快速泄入迁移区22迁移，由法拉第盘23收集离子，测量迁移速率。
如图2所示，电离腔21至少包含有一用于导入待测气样的第一场圈211、一用于将气样充分电离的第二场圈和一用于产生开门脉冲电场并导入迁移区22的第三场圈214，第一场圈211、第二场圈和第三场圈214之间通过设置绝缘环215互相隔离绝缘。
第一场圈211为一带透气样金属丝网盖的细环，第二场圈为两个内圈贴附有Ni63源片的环形金属筒212、213，环形金属筒212、213之间也通过绝缘环215互相隔离绝缘，第三场圈214为一带锲形圆孔的金属环。
第三场圈214同轴通过绝缘环215紧贴于迁移区22的场前极221和迁移区22的场组环222之前，平时第一场圈211、第二场圈和第三场圈214均加比迁移区22的场前极221上电压低25伏的相同电压，环形金属筒212、213的Ni63源片对电离腔21的腔内气体不断电离形成气体离子，由于腔内等电势使离子未受到电场力，也因电势稍低于迁移区22而离子不会流入迁移区22，离子除一部分因扩散和热运动碰撞损失外，其余在此期间不大运动而生存着；当开门测量离子迁移率时，其第一场圈211、第二场圈和第三场圈214被加上前高后低的脉冲电压形成梯形电势，其电势高度达到产生足够的电场力，将腔内此极性离子在电场力作用下皆快速从腔内跑过门环进入迁移区22去测量迁移率；短暂的开门脉冲过后梯形电势消失成等电势又开始积累离子等待下一次脉冲电势产生以向迁移区排泄离子。
如图3所示，进样器10至少包含一进样口101，在进样口101的线槽缠绕有电热丝102，在电热丝102外还设置有高传热特种陶瓷制成的保温层103，保温层103对电热丝102进行保温；进样器10设置有一气泵吸口104，通过气泵抽气使进样口101产生负压吸入待测气样，在进样器10的侧面设置吸气尾吹管105，气泵尾气是逆向排出进行利用的。
在进样器10中设置有一铂电阻传感器106，铂电阻传感器106紧贴进样器10测量进样器10的温度值并进行温度控制。
如图4所示，管体20的表面缠绕设置有双组电热丝26，进行恒温加热，高温寿命长。
在本实用新型的中，为解决离子云向轴外扩散离子碰壁殒灭情况，迁移区22的内外径之比不小于77％，法拉第盘23的直径与所述迁移区相对应，使收集到的离子数更多，效率更高。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1、一种高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，它包括进样器和测定管的管体，在所述管体中设置有电离腔和迁移区，所述电离腔的前端与进样器连接，所述电离腔的后端与所述迁移区连通，所述电离腔的前端和后端设置有用于产生开门脉冲电场的电势门，所述迁移区的后端设置有用于收集离子的法拉第盘。
2、如权利要求1所述的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，所述电离腔至少包含有一用于导入待测气样的第一场圈、一用于将气样充分电离的第二场圈和一用于产生开门脉冲电场并导入所述迁移区的第三场圈，所述第一场圈、第二场圈和第三场圈之间通过设置绝缘环互相隔离绝缘。
3、如权利要求2所述的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，所述第一场圈为一带透气样金属丝网盖的细环。
4、如权利要求2所述的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，所述第二场圈为内圈贴附有Ni63源片的环形金属筒。
5、如权利要求2所述的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，所述第三场圈为一带锲形圆孔的金属环。
6、如权利要求1所述的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，所述进样器至少包含一进样口，在所述进样口的线槽缠绕有电热丝，在所述电热丝外还设置有高传热特种陶瓷制成的保温层；所述进样器设置有一通过气泵抽气使所述进样口产生负压吸入待测气样的气泵吸口，在所述进样器的后端设置有将气泵尾气排出的吸气尾吹管。
7、如权利要求6所述的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，在所述进样器中设置有一用于测量所述进样器内的温度并进行温度控制的铂电阻传感器。
8、如权利要求1所述的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，所述管体的表面缠绕设置有双组电热丝。
9、如权利要求1所述的高效梯场电泄式吸气进样离子迁移率测定管，其特征在于，所述迁移区的内外径之比不小于77％，所述法拉第盘的直径与所述迁移区相对应。
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