CN205194655U - 一种电晕放电电离激发装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电晕放电电离激发装置，通过针-环放电对空气实现局部电离，负极性电晕会在尖端电极附近聚集起空间电荷。本实用新型设计的电离激发装置具有结构简单、操作使用方便、稳定性强等特点，适用于离子迁移谱仪上电晕放电电离源的电离激发。
Description
技术领域
本实用新型基于电晕放电电离技术，设计了一种在离子迁移管上的电晕放电电离激发装置。
背景技术
在近几十年，电晕放电技术已经发展的相当成熟，广泛应用于电力系统、工业生产、能源科学等众多领域。电晕放电现象普遍存在于自然界中,在超高压及特高压输电线路及变电设备上也较为常见。电晕放电是气体介质在不均匀电场中的局部自持放电,是最常见的一种气体放电形式。并不是所有的气体放电都表现为电晕放电形式,只有在极不均匀电场中的气体,当场强足够大时,才会形成电晕。由于电晕放电具有无放射性污染、稳定性强、电离电流相对较高等优点，所以在实际应用的工作中也格外广泛。
离子迁移谱(IonMobilitySpectrometry,IMS)技术20世纪70年代出现的一种分离检测技术，其在大气压条件下工作，可以提供快捷方便的分析结果，并具有体积小、可靠性高、相对成本较低等优点，一直以来被广泛地应用于军事、工业领域对爆炸物筛查、毒品稽查和化学制品的在线监测等。放射性电离源因性能稳定、体积小、噪音小、操作简单、不需要外加电源等优点而广受青睐，继而成为了商品化离子迁移谱仪器中应用最广泛的电离源。但是，其辐射问题给操作、运输和处理均带来了不变，为离子迁移谱仪的应用推广带来了严重的影响。迄今为止，已有光电离(放电灯和激光)、表面电离、热电离等多种非放射性电离源与离子迁移谱仪相结合，但是光电离子只应用于非挥发性的生物化学大分子，表面电离对样品分子要求较高，容易出现表面中毒现象，热电离会造成分子信息的丢失，而电晕放电电离电离效率高、适用性强，谱图相对简单，这对于作为离子迁移谱的电离源十分有利。
电晕放电的电离激发方式为直流电源式，针和环电极分别加直流高压，两极之间电压差为2000V～2500V，针电极电压较高，针和环电极存在较大电位差而产生电晕放电，电离出离子。传统的电晕放电装置一般由于体积比较大，放电不稳定等缺点，无法应用于小型化离子迁移谱仪中，所以本实用新型基于电晕放电电离技术，设计了一种适用于小型商业化离子迁移谱的电晕放电电离激发装置。
实用新型内容
本实用新型设计了一种在离子迁移管上的电晕放电电离激发装置，包括一左右两端开口的中空绝缘圆筒，于圆筒内部的左开口端处设有与圆筒同轴的圆环状电极，于圆筒内部的右开口端处设有一圆柱状绝缘外壁，于绝缘外壁中部沿轴线开设有一带内螺纹的通孔，于通孔二端分别螺合有一带外螺纹的圆柱状绝缘套，圆柱状绝缘套中部沿轴线开设有通孔，一根放电针穿套于两个绝缘套中部的通孔伸入至圆筒内电离区，于绝缘外壁上沿轴线方向设有一个或二个作为出气口的通孔。
绝缘腔体内通入空气，针和环电极与外界电源相连，形成不均匀的电场，从而在电场强度较大的针电极附近实现对空气的局部电离。
于环电极与电源之间串联50兆欧的限流电阻。
放电针的针尖点垂直于环电极孔径所在平面的圆心。
两个外螺纹绝缘套可以通过螺旋来调整针尖与环电极的距离，并加强固定。
放电针尖与环电极的距离为1～5mm。
环电极的厚度为2mm，中心孔的半径为1.5mm。
放电针与环电极之间保持恒定的电流和电势差。
放电针对环电极的位置为垂直插入式或斜插入式。
附图说明
图1为实用新型中的电晕放电电离激发装置的结构示意图，此时放电针为垂直插入式。
其中，1为放电针，2为出气口，3为绝缘外壁，4为环电极，5为外螺纹绝缘套，6为电离区。
图2为本实用新型中的电晕放电电离激发装置的结构示意图，此时放电针为斜插入式。
其中，1为放电针，2为出气口，3为绝缘外壁，4为环电极，5为外螺纹绝缘套，6为电离区。
图3为为采用图1结构装置所测定的试剂离子O2 -的离子迁移谱图。
具体实施方式
本实用新型设计了一种在离子迁移管上的电晕放电电离激发装置，包括一左右两端开口的中空绝缘圆筒，于圆筒的左开口端设有与圆筒同轴的圆环状电极，于圆筒的右开口端设有一圆柱状绝缘外壁，于绝缘外壁中部沿轴线开设有一带内螺纹的通孔，于通孔二端分别螺合有一带外螺纹的圆柱状绝缘套，圆柱状绝缘套中部沿轴线开设有通孔，一根放电针穿套于两个绝缘套中部的通孔伸入至圆筒内电离区，于绝缘外壁上沿轴线方向设有一个或二个作为出气口的通孔。
绝缘腔体内通入空气，针和环电极与外界电源相连，形成不均匀的电场，从而在电场强度较大的针电极附近实现对空气的局部电离。
于环电极与电源之间串联50兆欧的限流电阻。
放电针的针尖点垂直于环电极孔径所在平面的圆心。
两个外螺纹绝缘套可以通过螺旋来调整针尖与环电极的距离，并加强固定。
放电针尖与环电极的距离为1～5mm。
环电极的厚度为2mm，中心孔的半径为1.5mm。
放电针与环电极之间保持恒定的电流和电势差。
放电针对环电极的位置为垂直插入式或斜插入式。
实施例1
采用本实用新型中的电晕放电电离激发装置作为电离源的离子迁移谱仪，腔体内为大气压下的空气，环电极材料为不锈钢，放电针材料为钨，放电电压为-2300V，载气流速为300ml/min，漂气流速为1200ml/min，迁移管温度为室温(28℃)，如图3所示为测得的试剂离子为O2 -和CO3 -的离子迁移谱图。
Claims (9)
1.一种电晕放电电离激发装置，其特征在于：
包括一左右两端开口的中空绝缘圆筒，于圆筒的左开口端设有与圆筒同轴的圆环状电极(4)，于圆筒的右开口端设有一圆柱状绝缘外壁(3)，于绝缘外壁(3)中部沿轴线开设有一带内螺纹的通孔，于通孔二端分别螺合有一带外螺纹的圆柱状绝缘套(5)，圆柱状绝缘套(5)中部沿轴线开设有通孔，一根放电针(1)穿套于两个绝缘套(5)中部的通孔伸入至圆筒内电离区(6)，于绝缘外壁(3)上沿轴线方向设有一个或二个作为出气口的通孔(2)。
2.根据权利要求1所述的电晕放电电离激发装置，其特征在于：
绝缘圆筒内通入空气，放电针和环电极与外界电源相连，形成不均匀的电场，从而在电场强度较大的放电针电极附近实现对空气的局部电离。
3.根据权利要求2所述的电晕放电电离激发装置，其特征在于：
于环电极与电源之间串联50兆欧的限流电阻。
4.根据权利要求1所述的电晕放电电离激发装置，其特征在于：
放电针的针尖点垂直于环电极孔径所在平面的圆心。
5.根据权利要求1所述的电晕放电电离激发装置，其特征在于：
两个外螺纹绝缘套可以通过螺旋来调整针尖与环电极的距离，并加强固定。
6.根据权利要求1或4所述的电晕放电电离激发装置，其特征在于：
放电针尖与环电极所在平面的距离为1～5mm。
7.根据权利要求1所述的电晕放电电离激发装置，其特征在于：
环电极的厚度为2mm，中心孔的半径为1.5mm。
8.根据权利要求2或3所述的电晕放电电离激发装置，其特征在于：
放电针与环电极之间保持恒定的电流和电势差。
9.根据权利要求1所述的电晕放电电离激发装置，其特征在于：
放电针对环电极的位置为垂直插入式或斜插入式。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201521042464.5U CN205194655U (zh) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 一种电晕放电电离激发装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201521042464.5U CN205194655U (zh) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 一种电晕放电电离激发装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205194655U true CN205194655U (zh) | 2016-04-27 |
Family
ID=55787621
Family Applications (1)
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| CN201521042464.5U Active CN205194655U (zh) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 一种电晕放电电离激发装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205194655U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106910669A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-06-30 | 北京物资学院 | 电晕放电离子源组件及其离子注入方法 |
| CN110736903A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-31 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种电晕放电研究模型 |
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2015
- 2015-12-15 CN CN201521042464.5U patent/CN205194655U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN106910669A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-06-30 | 北京物资学院 | 电晕放电离子源组件及其离子注入方法 |
| CN110736903A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-31 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种电晕放电研究模型 |
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