[发明专利]一种离子迁移发生装置及其控制方法

权利要求书

1.一种离子迁移发生装置，其特征在于，该装置包括离子发生引出单元、电场电位梯度发生单元、离子信息采集单元和电路控制系统；

所述离子发生引出单元包括离子发生模块、两个气路模块、离子引出模块和离子控制门模块；所述离子发生模块含有一PID灯，PID灯上面包覆有两片PID灯电极，高压电场由此引入，PID灯下部为PID灯窗口；在PID灯窗口处有一上电位网栅片，与PID灯窗口处的硅胶密封圈紧密配合，并且与其下部的上气路模块连接，上气路模块中间与侧壁之间有一圆环空腔，气体由此进入，上气路模块中间为一通孔内腔，上电位网栅片在上述圆环空腔和通孔内腔上部与离子发生模块的下部紧密结合，上电位网栅片与圆环空腔之间为有网筋连接的圆环孔，进入的气体由此进入并吹向PID灯窗口，然后由上电位网栅片中间吹出进入通孔内腔，上电位网栅片与上气路模块中间的通孔内腔构成电离室，PID灯发出确定波长的光子流与通过上气路模块进入的气体在此处电离，使样品气体均匀到达PID灯窗口，并且垂直于PID灯发出的确定波长的光子流形成离子流；所述离子引出模块位于电离室的下部，它的结构是三片电场环片中间安装有两片绝缘环体，在三片电场环片上加以等值梯度电位，使得在三片电场环片中间产生均匀电场；离子引出模块的下部为中气路模块，中气路模块的结构与上气路模块完全相同，其用于排气，多余的气体由中气路模块的圆环空腔排出；所述离子控制门模块为三片中间镂空成线条状的金属环片，即三片离子门片，上下两片离子门片的结构完全相同并且短路连接，中间一片离子门片的线条与另两片离子门片的位置错开，并且与上下两片之间有绝缘垫片；

所述电场电位梯度发生单元由多个电场环片和多个绝缘环体组成，多个电场环片由结构完全相同的金属环片构成，多个绝缘环体由结构完全相同的绝缘材料构成，多个绝缘环体隔离多个电场环片，在每相邻两个电场环片间施加等电位差，整个电场电位梯度发生单元产生均匀电场，离子流沿电场方向运动获得恒定速度，从而可以计算得出离子流的飞行时间；

所述离子信息采集单元采用台阶状金属圆柱作为离子流接收器，外壁用聚四氟乙烯作为离子流接收器绝缘体，然后再用金属套做外屏蔽杯，在离子流接收器上部覆置一离子流片，采用金属网栅片结构以均衡离子流，使离子流均匀到达接收器端面，进而收集弱电流信号；

所述电路控制系统控制整个离子迁移发生装置的工作过程，并通过微处理器对上述弱电流信号分析后形成待检测物质的谱图。

2.如权利要求1所述一种离子迁移发生装置的控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

微处理器单元通过PID电极单元控制PID灯点亮，使PID灯发射出光子流；

微处理器单元通过离子室电场单元控制进入圆环空腔内的气体由圆环孔进入并吹向PID灯窗口，然后由上电位网栅片中间吹出进入通孔内腔；同时，微处理器单元通过离子室电场单元控制离子引出模块在三片电场环片中间产生均匀电场；

微处理器单元通过离子门单元控制离子控制门模块的开启与关闭：若在三片离子门片上加以等值梯度电位，则在三片离子门片中间产生均匀电场，离子流就会沿着电场方向运动并且穿过离子控制门模块继续下行；若在中间的离子门片施加低于上下两片离子门片的电位，则离子流就会流入中间离子门片，离子流沿着电场方向运动截止；

微处理器单元通过离子流接收单元收集弱电流信号，并将离子流弱电流信号传输到微处理器，通过微处理器对上述弱电流信号分析后形成待检测物质的谱图。