RU2010144969A

RU2010144969A - Способ измерения газов и соответствующая спектрометрия мобильности ионов

Info

Publication number: RU2010144969A
Application number: RU2010144969/07A
Authority: RU
Inventors: Терхи МАТТИЛА (FI); Терхи МАТТИЛА; Осмо АНТТАЛАЙНЕН (FI); Осмо АНТТАЛАЙНЕН; Эско КЯРПЯНОЯ (FI); Эско КЯРПЯНОЯ; Хейкки ПААККАНЕН (FI); Хейкки ПААККАНЕН; Теро КЯТТЕ (FI); Теро КЯТТЕ; Эркка САУККО (FI); Эркка САУККО
Original assignee: Энвироникс Ой (Fi); Энвироникс Ой
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2012-05-10
Also published as: HRP20180336T1; NO2269210T3; EP2269210B1; FI20085283A0; RU2491677C2; CA2718484A1; AU2009232106A1; CA2718484C; US8247765B2; MX2010010924A; HUE035955T2; AU2009232106B2; BRPI0910861A2; ES2660162T3; JP2011517025A; CN101999156A; LT2269210T; WO2009122017A1; TR201802744T4; ZA201006333B

Abstract

1. Способ измерения газовых субстанций, содержащий этапы: ! - ионизации образцового газа в газовом потоке (10), ! - направления потока ионизированного газа через удлиненную камеру (12) измерения мобильности ионов, ! - разделения ионов (J1-n) с различными мобильностями ионов в измерительной камере (12) с помощью поперечного электрического поля и по меньшей мере одной пары измерительных электродов (е1, е2, е3), встроенных в стенку измерительной камеры, ! отличающийся тем, что ! - на выбранном расстоянии перед измерительными электродами (е1, е2, е3) в направлении потока поток газа делится на, по меньшей мере, два частичных потока для предварительной фильтрации (14) ионов, причем ! - один из частичных потоков в выбранной точке называется эмиссионным потоком (а), а второй из частичных потоков называется отсечным потоком, и ! - ионы (J1-n) отфильтровываются из упомянутого потока ионизированного газа из каждого из отсечных потоков с помощью статического электрического поля относительно мобильности ионов (J1-n), и ! - по крайней мере отобранным ионам из эмиссионного потока (а) разрешается вход на разделение после упомянутой предварительной фильтрации (14) с помощью нулевого поля, созданного в эмиссионном потоке (а). ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что есть, по меньшей мере, три частичных потока, а упомянутый эмиссионный поток (а) находится, по существу, в максимальной точке распределения скорости тока газа. ! 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что частичные потоки созданы посредством частичных каналов, длины которых уменьшаются от краев в направлении эмиссионного потока. ! 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после предварительной фильтрации п

Claims

1. Способ измерения газовых субстанций, содержащий этапы:

- ионизации образцового газа в газовом потоке (10),

- направления потока ионизированного газа через удлиненную камеру (12) измерения мобильности ионов,

- разделения ионов (J_1-n) с различными мобильностями ионов в измерительной камере (12) с помощью поперечного электрического поля и по меньшей мере одной пары измерительных электродов (е₁, е₂, е₃), встроенных в стенку измерительной камеры,

отличающийся тем, что

- на выбранном расстоянии перед измерительными электродами (е₁, е₂, е₃) в направлении потока поток газа делится на, по меньшей мере, два частичных потока для предварительной фильтрации (14) ионов, причем

- один из частичных потоков в выбранной точке называется эмиссионным потоком (а), а второй из частичных потоков называется отсечным потоком, и

- ионы (J_1-n) отфильтровываются из упомянутого потока ионизированного газа из каждого из отсечных потоков с помощью статического электрического поля относительно мобильности ионов (J_1-n), и

- по крайней мере отобранным ионам из эмиссионного потока (а) разрешается вход на разделение после упомянутой предварительной фильтрации (14) с помощью нулевого поля, созданного в эмиссионном потоке (а).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что есть, по меньшей мере, три частичных потока, а упомянутый эмиссионный поток (а) находится, по существу, в максимальной точке распределения скорости тока газа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что частичные потоки созданы посредством частичных каналов, длины которых уменьшаются от краев в направлении эмиссионного потока.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после предварительной фильтрации поток газа направляется в существенно меньшее поперечное сечение, в котором эмиссионный поток (а), содержащий ионы, направляется, по меньшей мере, одним неионизированным отсечным потоком в точно определенную точку в упомянутом меньшем поперечном сечении.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед предварительной фильтрацией ионы разделяются друг от друга на основе различной полярности.

6. Спектрометр ионной мобильности для измерения газообразных субстанций, причем спектрометр ионной мобильности включает в себя:

- измерительную камеру (12),

- средство для создания потока газа и направления его через измерительную камеру (12),

- средство (18) для ионизации потока газа перед измерительной камерой (12),

- средство для создания поперечного измерительного электрического поля по выбранной длине измерительной камеры (12) и, по меньшей мере, одну пару измерительных электродов (е₁, е₂, е₃) в стенке измерительной камеры (12),

- средство для измерения тока ионов от каждой пары измерительных электродов (е₁, е₂, е₃),

отличающийся тем, что измерительная камера включает в себя:

- предварительный фильтр, установленный в направлении потока перед парами измерительных электродов (е₁, е₂, е₃) для разделения измерительной камеры в ее поперечном сечении на, по меньшей мере, два раздельных параллельных частичных канала для создания частичных потоков, при этом один частичный канал является эмиссионным каналом (а), а другие являются отсечными каналами, и

- средство для создания статического электрического поля (Е0-Е6) относительно мобильности ионов и собирающие электроды (16) в каждом отсечном канале для отбора частичных потоков этих частичных каналов,

- один электрически пассивный частичный канал, образующий упомянутый эмиссионный канал (а) в выбранной точке поперечного сечения, позволяющий ионам перемещаться через него настолько невозмущенно, насколько это возможно.

7. Спектрометр ионной мобильности по п.6, отличающийся тем, что выбранных частичных каналов, по меньшей мере, три, причем эмиссионный канал расположен между отсечными каналами.

8. Спектрометр ионной мобильности по п.6, отличающийся тем, что частичные каналы образованы с использованием нескольких тонких металлических пластинок (16), которые делят измерительную камеру (12) по выбранной длине на узкие части.

9. Спектрометр ионной мобильности по п.6, отличающийся тем, что предварительный фильтр (14) содержит 3-11, предпочтительно 5-9 частичных каналов.

10. Спектрометр ионной мобильности по п.6, который собран из пакета пластин, образованного из пластин (22, 21, 22, 23, 23, 24, 26), одна поверх другой, в этих пластинах одно над другим выполнены отверстия для создания измерительной камеры (12), а также других пространств каналов, отличающийся тем, что эти частичные каналы предварительного фильтра (14) образованны шейками (16'), в выбранных пластинах проникающими в измерительную камеру (12), а в соответствующих местах пластин, расположенных между ними, есть отверстия.

11. Спектрометр ионной мобильности по п.6, отличающийся тем, что он включает в себя дополнительные электроды с источником напряжения, расположенные перед предварительным фильтром, для отделения один от другого ионов с различной полярностью посредством электрического поля.

12. Спектрометр ионной мобильности по п.11, отличающийся тем, что каждый из собирающих электродов (16) предварительного фильтра (14) является частью печатной платы, из которой выполнены упомянутые пластины (22, 21, 22, 23, 23, 24, 26).