RU2019123248A

RU2019123248A - Плоские ионные источники для спектрометров

Info

Publication number: RU2019123248A
Application number: RU2019123248A
Authority: RU
Inventors: Гари ЭЙСЕМАН; Бенджамин Д. ГАРДЕНЕР; Хсиен-ЧИ В. НИУ
Original assignee: Хамильтон Сандстранд Корпорейшн
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-01-26
Also published as: AU2019208169A1; JP2020016655A; CN110752140A; TW202013432A; EP3599462A1; US20200027711A1

Claims

1. Устройство для разделения и анализа ионов, содержащее:

детектор;

трубку дрейфа ионов, соединенную с детектором и имеющую некоторую ширину; и

плоский ионный источник, соединенный с трубкой дрейфа ионов на конце трубки дрейфа ионов напротив детектора, при этом плоский ионный источник имеет протяженность, равную или превышающую ширину трубки дрейфа ионов, для ионизации газа аналита и фрагментации ионов газа аналита в непосредственной близости от плоского ионного источника и до пропускания в трубку дрейфа ионов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоский ионный источник содержит дискообразный корпус.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоский ионный источник выполнен из никеля и содержит радиоактивное никелевое покрытие, расположенное на поверхности, обращенной к трубке дрейфа ионов.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоский ионный источник имеет расположенное по центру отверстие для аналита для введения потока газа аналита в устройство по центру плоского ионного источника.

5. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее перегородку, расположенную между плоским ионным источником и трубкой дрейфа ионов, для направления газа аналита в радиальном направлении наружу относительно оси, проходящей через трубку дрейфа между плоским ионным источником и детектором.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоский ионный источник имеет отверстие для аналита, расположенное на периферии плоского ионного источника, для введения потока газа аналита на периферии плоского ионного источника.

7. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее отверстие для буферного газа, расположенное напротив плоского ионного источника, для введения потока буферного газа в устройство.

8. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее затвор, расположенный между плоским ионным источником и трубкой дрейфа, причем затвор и плоский ионный источник определяют между собой общую камеру для ионизации газа аналита и фрагментации ионов газа аналита в непосредственной близости от плоского ионного источника и до пропускания ионов аналита и фрагментных ионов в трубку дрейфа.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что поток газа аналита и поток буферного газа в камере разделения направлены в радиальном направлении относительно оси камеры дрейфа, проходящей между детектором и плоским ионным источником.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что время пребывания газа аналита, вводимого в устройство, в непосредственной близости от плоского ионного источника, составляет от около 500 миллисекунд до около 2 секунд для контроля времени пребывания у ионного источника.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство содержит только одну трубку дрейфа ионов, расположенную между детектором и плоским ионным источником.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина плоского ионного источника составляет около 1,5 сантиметров (0,6 дюйма), а длина трубки дрейфа составляет около 3,5 сантиметров (около 1,4 дюйма).

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубка дрейфа ионов представляет собой первую трубку дрейфа ионов и дополнительно содержит вторую трубку дрейфа ионов, причем вторая трубка дрейфа ионов расположена между первой трубкой дрейфа ионов и детектором.

14. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее корпус, поддерживающий по меньшей мере одно из следующего: трубку дрейфа, плоский ионный источник и детектор, при этом размеры корпуса позволяют вместить его на ладони руки пользователя.

15. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:

модуль буферного газа, гидравлически связанный с плоским ионным источником и выполненный с возможностью обеспечения скорости потока буферного газа около 5 миллилитров в минуту (около 1 жидкостной унции в минуту);

модуль газа аналита, гидравлически связанный с плоским ионным источником и выполненный с возможностью обеспечения скорости потока буферного газа около 25 миллилитров в минуту (около 0,8 жидкостной унции в минуту); и

электрод напряжения, подключенный к камере дрейфа ионов и выполненный с возможностью подачи около 300 вольт/сантиметр на камеру дрейфа ионов.

16. Химический детектор, содержащий:

корпус с внутренней частью; и

устройство для разделения и анализа ионов по п. 1, расположенное во внутренней части корпуса,

при этом ширина плоского ионного источника составляет около 1,5 сантиметров, а длина трубки дрейфа составляет около 3,5 сантиметров (около 1,4 дюйма),

при этом время пребывания газа аналита, вводимого в устройство, в непосредственной близости от плоского ионного источника составляет около 500 миллисекунд, и

при этом размеры корпуса позволяют вместить его на ладони руки пользователя.

17. Способ обнаружения химических веществ, включающий в себя:

устройство для разделения и анализа ионов, включающее детектор, трубку дрейфа ионов, соединенную с детектором и имеющей некоторую ширину, и плоский ионный источник, соединенный с трубкой дрейфа ионов на конце трубки дрейфа ионов напротив детектора с протяженностью, равной или превышающей ширину трубки дрейфа,

протекание потока газа аналита через протяженность плоского ионного источника;

ионизацию и фрагментацию газа аналита в непосредственной близости от плоского ионного источника;

пропускание ионизированного и фрагментированного газа аналита в трубку дрейфа; и

подачу ионизированного и фрагментированного газа аналита в детектор для генерирования сигнала, указывающего состав газа аналита.

18. Способ обнаружения химических веществ по п. 17, дополнительно включающий в себя выбор времени пребывания в ионном источнике путем выбора скорости потока газа аналита.

19. Способ обнаружения химических веществ по п. 17, отличающийся тем, что время пребывания составляет от около 2 миллисекунд до около 500 миллисекунд.

20. Способ обнаружения химических веществ по п. 17, отличающийся тем, что время пребывания составляет от около 500 миллисекунд до около 2 секунд.