[发明专利]一种基于MEMS工艺的多层结构离子源芯片及质谱分析进样系统

摘要

本发明涉及一种基于MEMS工艺的多层结构离子源芯片，包括底层硅、中间层玻璃、导电硅和顶层玻璃；底层硅上侧设有电极层和碳纳米管；中间层玻璃两侧分别设电极层；顶层玻璃下侧设电极层；底层硅与中间层玻璃结合，中间层玻璃及顶层玻璃分别与导电硅结合。中间层玻璃对应碳纳米管的上方区域为栅网结构，对中间玻璃层下侧电极层和底层硅电极层施加高电压激发碳纳米管产生电子，电子透过中间层玻璃的栅网结构进入该中间层玻璃上方的电离室中，在电离室内与待测气体样品发生碰撞产生离子，离子被设置在该电离室后方的离子提取与聚焦区引出和聚焦并加速。本发明的离子源芯片为“硅‑碳纳米管‑玻璃‑硅‑玻璃”的多层结构，具有体积小重量轻、低功耗、便携化等优点。

主权项

1.一种基于MEMS工艺的多层结构离子源芯片，其特征在于，在高度方向上依次包括底层硅(7)、中间层玻璃(5)、导电硅(3)和顶层玻璃(1)；其中：所述底层硅(7)的上侧面设有电极层(8)和碳纳米管(9)；所述中间层玻璃(5)的上下两侧面分别设有电极层(4)和电极层(6)；所述顶层玻璃(1)下侧面设有电极层(2)；所述底层硅(7)与所述中间层玻璃(5)相结合，所述中间层玻璃(5)、及顶层玻璃(1)均与所述导电硅(3)相结合；所述中间层玻璃(5)对应该碳纳米管(9)的区域为网孔或栅网结构；所述中间层玻璃(5)的电极层(6)、底层硅(7)上电极层(8)和碳纳米管(9)构成电子产生区(10)，通过对电极层(6)与电极层(8)施加电压使碳纳米管(9)在高压下产生电子；所述中间层玻璃(5)的电极层(4)、导电硅(3)和顶层玻璃(1)的电极层(2)之间形成电离室(13)和离子提取与聚焦区(16)；所述碳纳米管(9)在高压产生的电子透过中间层玻璃(5)的栅网结构进入所述电离室(13)，与待测气体样品进行碰撞生成离子，生成的离子被离子提取与聚焦区(16)引出、聚焦和加速。