[发明专利]一种无离子歧视的离子门装置及控制方法

摘要

本发明涉及离子迁移谱仪器中离子迁移管的重要组件离子门，具体地说是一种实现迁移率K不同的离子均一、无歧视地通过的离子门装置及控制方法。其充分利用电场对离子空间分布和时域运动特性的影响，通过在离子迁移管内部离子迁移方向上依次设置能够透过离子的第一栅网、第二栅网和第三栅网，形成连接离子迁移管电离区和迁移区的独立离子门区；通过控制各个栅网电极上的电压随时间做周期性时序变化，一方面实现离子在离子门内的富集，另一方面消除不同离子透过离子门所需时间的差异，有利于IMS分辨能力和灵敏度的同时提高。

主权项

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0.05～10mm(优选1～5mm)，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0.05～3mm(优选0.5～1mm)，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(优选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的50％之间(优选0.001％～0.5％)。