电晕放电离子源的清洁的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]离子迀移谱(1n Mobility Spectrometry)是指能够用于分离和标识例如分子和原子的电离材料的分析技术。可以基于运载缓冲气体中的迀移率(mobility)在气相中标识电离材料。因此，离子迀移谱仪(1n Mobility Spectrometer, IMS)可以通过电离材料并测量得到的离子到达探测器的时间从感兴趣的样本标识材料。离子的飞行时间与它的离子迀移率相关联，其涉及被电离的材料的质量和几何结构。IMS探测器的输出可以直观地展示为峰高相对于漂移时间的谱。在一些实例中，在升高的温度执行IMS探测(例如高于一百摄氏度(100°C))。在其他实例中，頂S探测可以无需加热而被执行。MS探测可以用于军事或安全应用，例如检测毒品、爆炸物等等。頂S探测还可以用于实验室分析应用中，并且可以辅以例如质谱分析法、液相色谱法等的探测技术。
【发明内容】
[0002]公开了清洁电晕放电点的系统和技术。控制器被操作地耦合至电晕放电点以控制电晕放电点的操作。控制器和电晕放电点可以例如包括在IMS系统中。控制器可以用于针对第一时间间隔以操作电压操作电晕放电点，使用或不使用额外更高脉冲电压，以产生电晕放电，并针对跟随第一时间间隔的第二时间间隔以高于操作电压的清洁电压操作电晕放电点以产生电晕放电。可以例如通过测量在电晕放电点产生电晕放电的必要电压、测量来自电晕放电的在电晕放电点产生的电流等来监控电晕放电点的有效性。
[0003]所提供的
【发明内容】
介绍了将在【具体实施方式】中进一步描述的简化形式的概念选择。该
【发明内容】
并非意图标识所保护主题的关键特征或必要特征，也不意图用于辅助确定所保护主题的范围。
【附图说明】
[0004]详细的说明书参考附图进行描述。在图中，附图标记中最左侧的数字标识该附图标记在其中首次出现的附图。说明书和附图中不同实例使用相同的附图标记指示相同或相似的部件。
[0005]图1A是包含与MS探测器的电晕放电点操作地耦合的控制器的系统示意图，其中根据本公开的示例实施，控制器可以用于控制电晕放电点的操作以促进电晕放电点的清洁。
[0006]图1B是包含与MS探测器操作地耦合的控制器的系统示意图，其中根据本公开的示例实施，控制器可以用于控制电晕放电点的操作以促进电晕放电点的清洁。
[0007]图2是根据本公开的示例实施，控制电晕放电点的操作以促进电晕放电点的清洁的方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0008]电晕放电可以用于从感兴趣样本电离材料以使用MS探测器进行分析。例如，IMS探测器可以包括具有点的导体，其中向导体施加电势差，经由导体周围流体的电离引起放电。当导体周围的电场梯度足够高来形成导电区域，但不足以高到引起电弧时，发生放电。放电点通常称为电晕放电点。电势施加到IMS探测器中的电极，产生移动从电晕放电点电离的材料的电场。在一些实例中，电离的材料可以通过门而被传输，并随后通过漂移空间到达集电极(collector electrode)。
[0009]随着时间，电晕放电点会变得覆盖有各种物质，其可以降低电晕放电的有效性。例如使用不加热的爆炸物探测器(例如以周围(环境或者室内)温度操作的爆炸物探测器)，电晕放电点会变得被凝聚到表面的化合物覆盖(例如，当采样探针用于擦拭表面以获得样本，接着使用解吸器汽化样本的一部分而将样本引入MS探测器时)。这些物质可以包括，例如具有高沸点的化合物。在一些实例中，MS探测器的入口和/或反应区域可以被加热来减少沉积到电晕放电点上的污垢的沉积。然而，对于电池供电的小型便携设备(例如轻量、手持探测设备)，可能禁止对这种类型的持续加热的电力需求。
[0010]描述了清洁电晕放电点以维持可以通过覆盖电晕放电点而被降低的有效性的技术。例如，当电晕放电点变得被覆盖时，需要持续增加的更高电压来引起放电。通过定期清洁电晕放电点，可以需要更低的电压来操作例如IMS探测设备。此外，该技术可以避免电晕放电不稳定和/或电晕放电点的故障。图1是谱仪(spectrometer)系统的示意图，例如离子迀移谱仪(IMS)系统100。尽管在此描述了 MS探测技术，应当注意的是，各种不同的谱仪因本公开的方式以及结构、技术而获益。本公开的目的是涵盖并且包括这些改变。
[0011]IMS系统100可以包括使用不加热(例如周围(环境或者室内)温度)探测技术的谱仪设备。例如IMS系统100可以配置为轻量爆炸物探测器。然而，应当注意的是，爆炸物探测器仅以示例方式提供，并且不用于限制本公开。因此，本公开的技术可以和其他谱仪配置一起使用。例如，MS系统100可以被配置为化学探测器。MS系统100可以包括探测器设备，例如具有样本接收端口以将来自感兴趣样本的材料引入离子化区域/腔室的MS探测器102。例如MS探测器102可以具有入口 104，其中将被采样的空气可以进入MS探测器102。在一些实施中，頂S探测器102可以具有与MS入口 104以直线连接的如气相色谱仪(未示出)的另一设备。
[0012]入口 104可以使用多种样本引入方式。在一些实例中，可以使用空气流。在其他实例中，頂S系统100可以使用多种流体和/或气体将材料拖进入口 104。通过入口 104拖入材料的方式包括使用风扇、加压的气体、通过流经漂移区域/腔室的漂移气体产生的真空等。例如，MS探测器102可以连接到采样线，其中使用风扇将来自周围环境的空气(例如室内空气)拖进采样线。MS系统100可以实质上以环境压力操作，尽管可以使用空气流或其他流体将样本材料引入离子化区域。在其他实例中，IMS系统100可以以更低的压力(即低于环境压力的压力)操作。此外，MS系统100可以包括其他部件以提供来自样本源的材料的引入。例如MS系统100可以包括解吸器，如加热器，以使样本的至少一部分气化(例如进入它的气相)，因而样本部分可以被拖进入口 104。例如，采样探针、药签、擦拭布(wipe)等可以用来从表面获得感兴趣的样本。采样探针接着可以用来将样本送入IMS系统100的入口 104。MS系统100还可以包括预集中器以集中或形成材料团以进入离子化区域。
[0013]例如，使用与MS探测器102的内部空间流体贯通的隔板通过小型孔径入口(例如针孔)可以将样本的一部分拖入MS探测器102中。例如，当通过移动隔板降低内部空间的内部压力时，样本的一部分通过针孔从入口 104被传送到MS探测器102中。在通过针孔之后，样本部分进入离子化区域106，其中使用例如电晕放电离子发生器(例如具有电晕放电点108)的离子化源电离样本。在一些实例中，电晕放电点108可以在多个步骤中电离来自感兴趣样本的材料。例如，电晕放电点108可以生成电晕，该电晕在离子化区域106中电离气体，并随后用于电离感兴趣的材料。示例气体包括但不限于氮气、水蒸气空气中的气体等。
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