[发明专利]离子迁移率分析装置及所应用的分析方法

权利要求书

1.一种离子迁移率分析装置，用于分离和标记离子分析物；其特征在于，所述离子迁移率分析装置包括：

离子源；

两组平行电极，之间形成迁移区域，所述迁移区域具有离子进口及离子出口，所述离子进口连通所述离子源；其中，所述两组平行电极分别处于一平面内且该两个平面相互平行；所述迁移区域内存在气流，所述气流为层流；

电源装置，用于在所述两组平行电极上施加有直流电位，以形成与所述气流对离子作用方向相反的直流电场，以在所述气流和直流电场的共同作用下捕获具有不同迁移率的离子；所述电源装置，还用于扫描所述直流电场以令迁移区域中具有不同迁移率的离子分离；所述电源装置，还用于在所述平行电极上叠加射频电压在垂直于所述气流方向束缚离子；

检测器，连通所述离子出口，用于接收并检测离子；

离子的引入和引出均发生在垂直于离子传输的轴向方向。

2.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，每组平行电极包括一系列平行的条状电极，所述条状电极的延伸方向与所述气流方向垂直，在相邻条状电极上施加不同相位的射频电压，在垂直于所述气流方向形成束缚离子的多极场。

3.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，每组平行电极包括一系列平行的条状电极，所述条状电极的方向与所述气流方向平行，在相邻的条状电极上施加不同相位的射频电压，在平行于气流方向形成束缚离子的多极场。

4.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，在靠近所述迁移区域的离子出口的一预设长度段上设有一系列电极，在所述预设长度段上的一系列电极上施加射频电压以形成聚焦电场以将离子束缚聚焦传输至检测器。

5.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述离子源及检测器分别位于所述气流的上游及下游。

6.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述离子源及检测器分别位于所述气流的下游及上游。

7.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述离子源和检测器同位于所述气流中一特定位置两侧。

8.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述迁移区域的前级和/或后级包含质谱分析器以与所述离子迁移率分析装置组成迁移率质荷比组合分析器。

9.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述电源装置，用于在所述迁移区域靠近离子进口的部分电极形成一对离子作用方向与所述气流相反的非线性电场，以在所述离子源附近富集离子。

10.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述迁移区域内的所述直流电场包括非线性直流电场，以将具有不同迁移率的离子捕获；所述电源装置，用于随时间扫描所述非线性直流电场，使所捕获的不同迁移率的离子在不同迁移时间穿过迁移区域到达检测器。

11.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述迁移区域内的所述直流电场包括非线性直流电场，以将所有离子从离子进口传输到迁移区域的一端，并在该端富集；所述电源装置，用于随时间扫描所述非线性直流电场，使在该端富集的具有不同迁移率的离子在不同迁移时间穿过迁移区域到达检测器。

12.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述直流电场的类型包括非线性直流电场，以将所有离子束缚在垂直于气流方向的由离子源到检测器的轴向方向上；所述电源装置，用于在所述两组平行电极中的至少部分上施加垂直于气流方向的直流电场，使离子垂直于气流方向从离子进口到达离子出口。

13.根据权利要求1所述的离子迁移率分析装置，其特征在于，所述迁移区域内的气流的速度随时间扫描，使具有不同迁移率的离子在不同迁移时间穿过迁移区域到达检测器。