CN217114309U - 一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，包括灯套筒、电离紫外灯灯体、粘接式灯光窗保护密封环、密封圈和带密封槽的排斥极。电离紫外灯插入在灯套筒内、通过灯玻璃光窗限位凹槽将电离紫外灯玻璃光窗固定且高出灯套筒的端面，粘接式灯光窗保护密封环套在电离紫外灯玻璃光窗上、允许玻璃光窗的光透过，在密封环凹槽的内端面、电离紫外灯玻璃光窗的外边缘、灯玻璃光窗限位凹槽的内端面、灯套筒的端面之间设置粘合剂层，形成新的套筒式电离紫外灯组件。本实用新型提供的电离紫外灯保护及密封结构，具有密封性好、可靠性高、实用性强等特点，可以有效地保护电离紫外灯玻璃光窗，并实现与离子迁移管腔体之间的密封。

Description

一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构

技术领域

本实用新型涉及离子迁移谱的非放射性灯电离源，特别是一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构。

背景技术

离子迁移谱(IMS)是通过电离源对气相分子进行电离、不同的气相离子在相同电场中迁移速度的差异，来对化学物质进行分析的一项技术，已广泛应用在现场对炸药、毒品和毒剂的快速筛查和检测。

电离紫外灯是一种单光子紫外光发射源，主要由灯体、光窗和电极组成，灯内抽成真空然后充惰性气体，通过直流高压电压或者射频高压电压激发，得到发光能量在8-12eV(约150-110nm)的紫外光线；玻璃光窗为氟化镁材料，可以透过紫外光，紫外光在空气中的传播光程一般在1厘米以内；玻璃光窗外空气环境中的有机物(通常电离能在7-10eV，对电离能大于10eV的有机物，还可以提供低电离能的掺杂剂丙酮来辅助电离)被紫外光电离成离子进行分析。

电离紫外灯的装配目标是实现玻璃光窗与离子迁移管腔体特别是金属排斥极之间的密封，通常在金属排斥极上设置密封槽和密封圈，再通过带外螺纹的灯套筒上的玻璃光窗限位凹槽，推顶玻璃光窗与电离紫外灯灯体之间的环间边缘，将玻璃光窗与金属排斥极之间通过密封圈实现密封。申请人研究发现，上述方法的实际操作中，会出现两类问题，第一是密封圈老化变薄，导致玻璃光窗接触到金属排斥极的密封槽而破碎或破损；第二是灯套筒上的玻璃光窗限位凹槽推顶力过大，导致玻璃光窗破损、破损甚至脱离，因此严重影响了电离紫外灯装配可靠性和使用寿命。

甘嘉懿等人发明的一种离子迁移谱设备中紫外灯的装配方法以及离子迁移谱设备(专利号ZL201210049161.0)，将紫外灯水平安置于离子迁移管的电离区域中前端，且在紫外窗口前留一条宽度4mm的电离通道，保持电离区完整和离子在该区域通过时运动方向不会发生偏移。

李海洋等人发明的一种真空紫外灯的射频电离激发装置(专利号ZL201420732503.3)，设计了一种真空紫外灯的射频电离激发装置，真空紫外灯腔体中充有惰性气体，通过该电离激发装置将惰性气体电离击穿后，透过光窗会发出特定波长的光。具有体积小巧、结构紧凑，适合于用作离子迁移谱仪中真空紫外灯电离源的电离激发。

李东明等人发明的一种可以提高光电离源使用寿命的离子迁移管(专利号ZL202023012576.X)，公开了一种可以提高光电离源使用寿命的离子迁移管，由真空紫外灯与增透玻璃窗口组成，两个组件同轴放置，真空紫外灯所产生的紫外光垂直射到增透玻璃窗口表面，增透玻璃窗口将真空紫外灯与迁移管电离区腔体隔离，增透玻璃易于更换，使其达到减少真空紫外灯窗口污染的效果。

李杨等人发明的一种集成式真空紫外灯电离源差分离子迁移谱仪(专利号ZL201611041188.x)，包括差分离子迁移谱、紫外灯电离源和固定凹槽，差分离子迁移谱两块平行迁移极板间的全部载气经进气口水平进入迁移极板，全部气体再经水平出气口全部排出，解决差分离子迁移谱的密封问题，使差分离子迁移谱的气流稳定，保证其检测的可靠性。

综上所述，上述发明和现有技术都没有对电离紫外灯的具体装配方式和装配会出现的问题，进行设计。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，具有密封性好、可靠性高、实用性强等优点。

本实用新型技术方案如下：

一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，包括灯套筒、电离紫外灯、粘接式灯光窗保护密封环、密封圈和带密封槽的排斥极；

电离紫外灯包括电离紫外灯灯体，电离紫外灯灯体外壁贴有两个对称射频电极片，电极片分别由两根导线引出，与高压的射频电源连接；电离紫外灯灯体的一端设有电离紫外灯玻璃光窗，电离紫外灯玻璃光窗的外径大于贴有对称射频电极片后的电离紫外灯灯体的外径；

灯套筒为空心柱体，嵌套于电离紫外灯的外部，灯套筒的内径略大于贴有对称射频电极片的电离紫外灯灯体的外径，灯套筒一端的端面设有灯玻璃光窗限位凹槽，用于对电离紫外灯玻璃光窗进行限位，所述限位凹槽的内径略大于电离紫外灯玻璃光窗的外径，所述限位凹槽的深度略小于电离紫外灯玻璃光窗的厚度；所述灯套筒的另一端的侧面，开有二个电极线引出孔，用于引出两个对称射频电极片所连接的导线；

粘接式灯光窗保护密封环的一个端面设有密封环凹槽，所述密封环凹槽内径略大于电离紫外灯玻璃光窗的外径，所述密封环凹槽的深度小于电离紫外灯玻璃光窗的厚度；所述密封环凹槽用于嵌入高出灯套筒端面的部分电离紫外灯玻璃光窗，所述密封环凹槽的内端面、电离紫外灯玻璃光窗的外边缘、灯玻璃光窗限位凹槽的内端面、灯套筒的端面之间设有粘合剂层，用于实现电离紫外灯玻璃光窗与粘接式灯光窗保护密封环、灯玻璃光窗限位凹槽和灯套筒端面的粘接密封，形成新的套筒式电离紫外灯组件，实现对电离紫外灯的保护；所述密封环的内径等于电离紫外灯灯体的内径，可供电离紫外灯玻璃光窗发出的紫外光通过；

粘接式灯光窗保护密封环的另一端面与带密封槽的排斥极紧密贴合，贴合处设有密封圈，密封圈嵌入所述排斥极的密封槽内，实现电离紫外灯与离子迁移管腔体的密封和使用。

优选的，密封圈的内径略大于粘接式灯光窗保护密封环的内径，密封圈的外径径小于粘接式灯光窗保护密封环的外径。

优选的，灯玻璃光窗限位凹槽的深度与所述密封环凹槽的深度之和，小于电离紫外灯玻璃光窗的厚度0.1-1mm。

优选的，粘接式灯光窗保护密封环的外径，小于灯套筒设有灯玻璃光窗限位凹槽的端面的外径0.1-10mm。

优选的，电离紫外灯玻璃光窗的厚度为0.5-2mm。

优选的，灯玻璃光窗限位凹槽的内径，大于电离紫外灯玻璃光窗的外径0.1-1mm。

优选的，灯套筒的内径，大于贴有对称射频电极片的电离紫外灯外径0.1-1mm。

优选的，带密封槽的排斥极为金属材料，比如不锈钢，比如铁，比如铝，比如铜等。

优选的，电离紫外灯灯体外壁贴有二个对称射频电极片，其材料为金属，比如铜，比如铝，比如铁等。

优选的，带外螺纹的灯套筒，其材料为绝缘材料，比如四氟乙烯，比如匹克，比如ABS，比如尼龙，比如聚氧化亚甲基(POM)，比如聚乙烯，比如聚碳酸酯等。

优选的，粘接式灯光窗保护密封环，其材料为绝缘材料，比如四氟乙烯，比如匹克，比如ABS，比如尼龙，比如POM，比如聚乙烯，比如聚碳酸酯等。

有益效果

本实用新型提供了一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，通过设置粘接式灯光窗保护密封环，并在密封环凹槽的内端面、电离紫外灯玻璃光窗的外边缘、灯玻璃光窗限位凹槽的内端面、灯套筒的端面之间设置粘合剂层，用于实现电离紫外灯玻璃光窗与粘接式灯光窗保护密封环、灯玻璃光窗限位凹槽和灯套筒端面的粘接密封，形成新的套筒式电离紫外灯组件，实现对电离紫外灯的保护，具有密封性好、可靠性高、实用性强等优点，解决了玻璃光窗破损、破损和脱离的问题。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构爆炸图；

图2为原电离紫外灯装配示意图；

图中，1-电极线引出孔；2-灯套筒；3-灯玻璃光窗限位凹槽；4-对称射频电极片；5-电离紫外灯灯体；6-电离紫外灯玻璃光窗；7-粘接式灯光窗保护密封环；8-密封圈；9-带密封槽的排斥极；10-外螺纹。

具体实施方式

实施例1

一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，包括带外螺纹10的灯套筒2、电离紫外灯灯体5、粘接式灯光窗保护密封环7、密封圈8和带密封槽的排斥极9。

电离紫外灯包括圆柱形的电离紫外灯灯体5、电离紫外灯灯体5的一端是圆形的电离紫外灯玻璃光窗6；电离紫外灯灯体5外壁贴有两个对称射频电极片4，电极片分别由两根导线引出，与射频电源连接；电离紫外灯玻璃光窗6的外径大于贴有对称射频电极片4后的电离紫外灯灯体5外径。

带外螺纹的灯套筒2为空心柱体，嵌套于电离紫外灯的外部，带外螺纹的灯套筒2的内径略大于贴有对称射频电极片4的电离紫外灯灯体5的外径，灯套筒2一端的端面设有灯玻璃光窗限位凹槽3，用于对电离紫外灯玻璃光窗6进行限位，所述限位凹槽3的内径略大于电离紫外灯玻璃光窗6的外径，所述限位凹槽3的深度略小于电离紫外灯玻璃光窗6的厚度；所述外螺纹位于灯套筒2设置灯玻璃光窗限位凹槽3的一端的侧面；所述灯套筒2的另一端的侧面，开有二个电极线引出孔1，用于引出两个对称射频电极片4所连接的导线。

粘接式灯光窗保护密封环7的一个端面设有密封环凹槽，所述密封环凹槽内径略大于电离紫外灯玻璃光窗6的外径，所述密封环凹槽的深度小于电离紫外灯玻璃光窗6的厚度；所述密封环凹槽用于嵌入高出灯套筒端面的部分电离紫外灯玻璃光窗，所述密封环凹槽的内端面、电离紫外灯玻璃光窗6的外边缘、灯玻璃光窗限位凹槽3的内端面、灯套筒2的端面之间设有粘合剂层(详见图1线条加粗处)，用于实现电离紫外灯玻璃光窗6与粘接式灯光窗保护密封环7、灯玻璃光窗限位凹槽3和灯套筒2端面的粘接密封，形成新的套筒式电离紫外灯组件，实现对电离紫外灯的保护；所述密封环的内径等于电离紫外灯灯体5的内径，可供电离紫外灯玻璃光窗6发出的紫外光通过。

密封圈8的内径略大于粘接式灯光窗保护密封环7的内径，密封圈8的外径径小于粘接式灯光窗保护密封环7的外径。

粘接式灯光窗保护密封环7的另一端面与带密封槽的排斥极9紧密贴合，贴合处设有密封圈8，密封圈8嵌入所述排斥极9的密封槽内；套筒式电离紫外灯组件，与密封圈8和带密封槽的排斥极9一起，实现对电离紫外灯的密封和使用。

其中，

带外螺纹的灯套筒2的凹槽深度与粘接式灯光窗保护密封环7的凹槽深度之和，小于电离紫外灯玻璃光窗6的厚度0.1mm；

粘接式灯光窗保护密封环7的外径，小于带外螺纹的灯套筒2设有灯玻璃光窗6限位凹槽3的端面的外径0.1mm；

电离紫外灯玻璃光窗6的厚度为1.2mm；

带外螺纹的灯套筒2的一侧端面的灯玻璃光窗限位凹槽3内径，大于电离紫外灯玻璃光窗6的外径0.1mm；

带外螺纹的灯套筒2的内径，大于贴有对称射频电极片4的电离紫外灯外径0.1mm；

带密封槽的排斥极9为金属材料不锈钢；

电离紫外灯灯体5外壁贴有两个对称射电极片4，其材料为铜；

带外螺纹的灯套筒2，其材料为绝缘材料四氟乙烯；

粘接式灯光窗保护密封环7，其材料为绝缘材料匹克。

Claims (9)

1.一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于，包括灯套筒、电离紫外灯、粘接式灯光窗保护密封环、密封圈和带密封槽的排斥极；

所述电离紫外灯包括电离紫外灯灯体，电离紫外灯灯体外壁贴有两个对称射频电极片，电极片分别由两根导线引出，与高压的射频电源连接；所述电离紫外灯灯体的一端设有电离紫外灯玻璃光窗，电离紫外灯玻璃光窗的外径大于贴有对称射频电极片后的电离紫外灯灯体的外径；

所述灯套筒为空心柱体，嵌套于电离紫外灯的外部，灯套筒的内径略大于贴有对称射频电极片的电离紫外灯灯体的外径，灯套筒一端的端面设有灯玻璃光窗限位凹槽，用于对电离紫外灯玻璃光窗进行限位，所述限位凹槽的内径略大于电离紫外灯玻璃光窗的外径，所述限位凹槽的深度略小于电离紫外灯玻璃光窗的厚度；所述灯套筒的另一端的侧面，开有二个电极线引出孔，用于引出两个对称射频电极片所连接的导线；

所述粘接式灯光窗保护密封环的一个端面设有密封环凹槽，所述密封环凹槽内径略大于电离紫外灯玻璃光窗的外径，所述密封环凹槽的深度小于电离紫外灯玻璃光窗的厚度；所述密封环凹槽用于嵌入高出灯套筒端面的部分电离紫外灯玻璃光窗，所述密封环凹槽的内端面、电离紫外灯玻璃光窗的外边缘、灯玻璃光窗限位凹槽的内端面、灯套筒的端面之间设有粘合剂层，用于实现电离紫外灯玻璃光窗与粘接式灯光窗保护密封环、灯玻璃光窗限位凹槽和灯套筒端面的粘接密封；所述密封环的内径等于电离紫外灯灯体的内径，可供电离紫外灯玻璃光窗发出的紫外光通过；

所述粘接式灯光窗保护密封环的另一端面与带密封槽的排斥极紧密贴合，贴合处设有密封圈，密封圈嵌入所述排斥极的密封槽内。

2.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于：所述密封圈的内径略大于粘接式灯光窗保护密封环的内径，密封圈的外径小于粘接式灯光窗保护密封环的外径。

3.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于：所述灯玻璃光窗限位凹槽的深度与所述密封环凹槽的深度之和，小于电离紫外灯玻璃光窗的厚度0.1-1mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于：所述粘接式灯光窗保护密封环的外径，小于灯套筒设有灯玻璃光窗限位凹槽的端面的外径0.1-10mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于：所述电离紫外灯玻璃光窗的厚度为0.5-2mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于：所述灯玻璃光窗限位凹槽的内径，大于电离紫外灯玻璃光窗的外径0.1-1mm。

7.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于：所述灯套筒的内径，大于贴有对称射频电极片的电离紫外灯外径0.1-1mm。

8.根据权利要求1所述的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于：所述带密封槽的排斥极以及两个对称射频电极片均为金属材料，所述灯套筒以及粘接式灯光窗保护密封环均为绝缘材料。

9.根据权利要求8所述的一种用于离子迁移谱仪的电离紫外灯保护及密封结构，其特征在于：所述金属材料为不锈钢、铁、铝、铜中的一种；所述绝缘材料为四氟乙烯、匹克、ABS、尼龙、聚氧化亚甲基、聚乙烯、聚碳酸酯中的一种。

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