[发明专利]一种无离子歧视的离子门装置及控制方法

权利要求书

1.一种无离子歧视的离子门装置及控制方法，其特征在于：

在离子迁移管内部沿离子迁移方向上依次相对设置相互绝缘的第一门电极组件、第二门电极组件和第三门电极组件;

第一门电极组件、第二门电极组件和第三门电极组件处于三个相互平行平面上, 且第一门电极组件、第二门电极组件和第三门电极组件所处的平面与离子迁移方向相垂直；

第一门电极组件、第二门电极组件和第三门电极组件为可以透过离子的电极;

第一门电极组件和第二门电极组件在离子迁移方向上的距离为0.05~10 mm，其间的区域为第一离子门区；

第二门电极组件和第三门电极组件在离子迁移方向上的距离为0.05 ~ 3 mm，其间的区域为第二离子门区；

在离子迁移管内部沿离子迁移方向上依次形成电离区、第一离子门区、第二离子门区、迁移区；

在第一预设时间间隔内，第一门电极组件上施加第一电压，第二门电极组件上施加第二电压，第三门电极组件上施加第三电压；其中第一电压高于第二电压，第三电压高于第一电压，第一离子门区内形成与离子迁移方向相同的电压梯度，电离区中的离子进入第一离子门区并在其中富集，第二离子门区内形成与离子迁移方向相反的电压梯度，阻止第一离子门区中的离子进入到迁移区中；

在第二预设时间间隔内，第一门电极组件上仍施加第四电压，第二门电极组件上施加第五电压，第三门电极组件上施加第六电压；其中，第五电压低于第四电压，第六电压低于第五电压，第一离子门区内形成方向不变强度增强的电压梯度，第二离子门区内形成与离子迁移方向相同的电压梯度，第一离子门区中的离子经第二离子门区进入到迁移区中进行分离与检测；

第一电压等于第四电压，第五电压低于第二电压；

第一预设时间间隔的值大于零，第二预设时间间隔的值介于零和第一预设时间间隔的值的50%之间；

第一门电极组件、第二门电极组件和第三门电极组件的形状为网状电极、同心环状电极、栅格状电极、螺旋线状电极中的一种或两种以上的组合;

第一预设时间间隔内，第一离子门区的电压梯度为离子迁移管电离区内电压梯度的0.01% ~ 50%之间，第二离子门区的电压梯度为第一离子门区的电压梯度1 ~ 100倍；

第二预设时间间隔内，第一离子门区的电压梯度为离子迁移管电离区内电压梯度的1~ 100倍，第二离子门区的电压梯度为第一离子门区的电压梯度1 ~ 100倍。

2.根据权利要求1所述的一种无离子歧视的离子门装置及控制方法，其特征在于：第一门电极组件和第二门电极组件在离子迁移方向上的距离为1 ~ 5 mm；

第二门电极组件和第三门电极组件在离子迁移方向上的距离为0.5 ~1 mm；

第一预设时间间隔的值为5~20ms，第二预设时间间隔的值介于零和第一预设时间间隔的值为0.001%~0.5%；

第一预设时间间隔内，第一离子门区的电压梯度为离子迁移管电离区内电压梯度的10% ~ 25%之间，第二离子门区的电压梯度为第一离子门区的电压梯度3 ~ 20倍；

第二预设时间间隔内，第一离子门区的电压梯度为离子迁移管电离区内电压梯度的2~ 10倍，第二离子门区的电压梯度为第一离子门区的电压梯度1 ~ 5倍。