[实用新型]一种电晕放电电离激发装置

说明书

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。