具有带电材料输送腔室的离子迁移谱装置的制造方法_3

文档序号:9457529阅读:来源:国知局
成多个螺旋电阻轨迹120。这种技术可以用于形成大体上彼此平行的多个电阻轨迹120。在公开的实施例中,大体上平行的电阻轨迹120用于在管114的端部提供对称性(例如,相对于单个的电阻轨迹120)。
[0043]参考图1lA和图11B,在管114的端部之间能够产生多个电阻轨迹120。如图1lA所示,在管114的相对的两端之间,管114在第一方向以相对较高的可控(例如,至少是大致匀速)速度的纵向运动形成了细长的曲线电阻轨迹120。然后,管114很快纵向运动,相反方向用于在管114的相对的端部之间形成另一个连续并平行的电阻轨迹120。在这个问题中,一系列大致平行的电阻轨迹120设置在管114的端部之间。在其他的实施例中,平行的电阻轨迹120形成在管114的相对的端部之间(例如,如图1lB所示)。在公开的实施例中,这些技术用于在管114的端部之间提供更加一致的电连接(例如,相对于单个的电阻轨迹 120)ο
[0044]如图12所示,轨迹结构的不同图案(例如图8至图11所示的轨迹图案)能够同时实现。在这些结构中,管114在第一时段以相对纵向运动较慢的可控速度而形成电阻轨迹120的一种线圈。管114也可以在第一时段期间停止纵向运动。在第二时间段(例如,更短),这种运动通过管114连续旋转而跟随,该管114的以相对于较快的纵向运动的可控速度连续旋转,从而形成单个的、细长曲线的跳跃部128。在第二时间段内,管114的旋转也可以停止,从而形成大体上直线型跳跃部128。管114以可控速度的旋转的同时并以相对较慢的速度纵向移动,从而形成电阻轨迹的另一种线圈。这种运动通过产生另一种跳跃部、电阻轨迹的另一种线圈等被跟随。在这个问题中,慢和/或停止的交替以及管114相对较快的纵向移动,可以形成电阻轨迹120的一系列线圈,这些线圈通过跳跃部128沿着管114的轴线126彼此连接。在一些实施例中,电阻轨迹的同轴电阻线圈部分通过其他方法设置,包括但不限于真空镀膜、在使用墨水涂覆笔(ink applicat1n stylus 122) 122之前沿着管114的长度设置一个或者多个跳跃部128,以连接同轴线圈部并穿过管114增加总电阻的均匀性。
[0045]如图13A和13B所示,上述方法中的额外结合可以通过包括连续导电涂层124的紧密缠绕图案化电阻轨迹的形式实现,以相对较慢的纵向速度设置的所述连续导电涂层(acontinuous conductive coating) 124与以相对较高的纵向速度设置的跳跃部128交替连接。图13A描述了两个连续涂层部(continuously coated port1ns)与单个的导电跳跃部128连接。图13B描述了多个短的连续涂层部与多个跳跃部128连接。例如,在一些实施例中,为实现大体上均匀的电场,连续涂层部的宽度和/或连续涂层部之间的间隙的宽度配置为接近某一图案,例如,图12所描述的图案。在公开的实施例中,图13和图13B所描述的图案化电阻轨迹可以用于形成用于移动离子的阶梯电场(a stepped electricfield),在该电场中,每个跳跃部128在连续导电涂层124的邻近部分之间建立一个低电阻(a resistive drop)。例如,可以通过跳跃部128相对于连续导电涂层124的高电阻,而在邻近连续涂层部之间使电压下降(例如,由于跳跃部128相对于连续导电涂层124的横截面积减少)。进一步,图案化电阻轨迹可以通过涂覆工具(例如,不锈钢针)经由高压传送而利用电阻墨水涂覆。管114的运动和/或涂覆工具可以利用诸如一个或者多个步进电机进行控制。
[0046]参考图14A和图14B,上述描述的其它结合的方法可以通过包括松散缠绕螺旋电阻轨迹120的图案化电阻轨迹的形式实现,该图案化电阻轨迹可以以适中的纵向速度与跳跃部128交替设置。图14A描述了两个大的螺旋电阻轨迹部与跳跃部128连接。图14B描述了多个短的螺旋电阻轨迹部与跳跃部128连接。
[0047]如图15A和图15B所示,管114可以具有涂覆于该管114的内表面116和/或外表面 118 的一级连续导电涂层 140 (a primary continuous conductive coating),二级电阻轨迹120(a secondary resistive trace)涂覆在管114上。二级电阻轨迹120可以是螺旋状或者其他(例如)在前的附图描述的图案的组合。在这种结构中,一个或者多个电阻轨迹120可以减少和/或最小化在一级连续导电涂层140的均匀性中电阻和/或物理缺陷引起的失真。进一步,在管114的内部,一级连续导电涂层140可以减少和/或最小化外部电场的影响,一级连续导电涂层140可以起到迀移区136的作用。在一些实施例中,一级连续导电涂层140穿过管114的总电阻大于二级电阻轨迹120的电阻。例如,一级连续导电涂层140的电阻可以大约为500M Ω,并且电阻轨迹120的电阻可以在20M Ω-200Μ Ω之间的范围内。
[0048]参考图16,在一些实施例中,管114可以包括图案电阻层142,该图案电阻层142包括一个或者多个通常(例如,大致)沿垂直于管114的纵向轴线126方向分布的缝隙(例如,狭缝144) ο在公开的实施例中,缝隙配置为减少或者最小化由诸如连续层的潜在的电不对称性引起的径向电场。在图16所示的结构中,狭缝144轴向交错设置。然而,这种结构仅仅以实施例的形式被提供并不限制本发明公开的内容。在其他的实施例中,狭缝144可以是不同的形状和/或不同的排列。
[0049]在一些实施例中,管114具有多个涂覆在该管114的内表面116和/或外表面118上的电阻轨迹120 (例如,导电环),并且所述电阻轨迹120利用一个或者多个纵向电阻轨迹146接合(例如,连接)。例如,如图17至图20,电阻轨迹120设置为一系列涂覆在管114的内表面116上的同轴电阻墨环(resistive ink rings)。电阻轨迹120通过纵向电阻轨迹146连接,该纵向电阻轨迹146通常设置为笔直的、连接在诸如设置在管114上的两个连接部130之间的纵向电阻墨迹。例如,纵向电阻轨迹146与管114的金属化端部电连接。然而,应该注意的是,同轴的电阻墨环和通常是笔直的纵向电阻墨迹仅仅以实施例的形式被提供并不会限制本发明公开的内容。在其他实施例中,可以使用不同形式的电阻轨迹和/或纵向电阻轨迹146。例如,纵向电阻轨迹146可以是细长曲线、正弦曲线等。进一步地,一个或者多个电阻轨迹120可以是螺旋状或者其他诸如在前的附图描述的图案的组合。
[0050]在一些实施例中,包括同心环的墨的电阻率(resistivity of the ink)比包括笔直的连续轨迹的墨的电阻率更大(例如,大致更大)。例如,通常笔直的纵向电阻墨迹的自身的总电阻大约是100M Ω。这种结构可以减少(例如,最小化)与通常笔直的纵向电阻墨迹(例如,如图20所示)额外并联的电阻的影响。然而,这里的电阻值仅仅是以实施例的形式提供并不会限制本发明公开的内容。在其他的实施例中,通常是笔直的纵向的电阻墨迹的总电阻可以大于或者小于100M Ω。
[0051]在一些结构中,设置在管114的外表面118上的一个或者多个图案化电阻轨迹电连接至设置在管114的内表面116的一个或者多个图案化电阻轨迹。例如,可以利用跳跃部128将设置在管114的内表面116上的电阻轨迹120连接至设置在管114的外表面118上的电阻轨迹120上(例如,串联)。然而,这种结构仅仅是以实施例的形式提供并不会限制本发明公开的内容。在其他的实施例中,一个或者多个设置在管114的外表面118上的一个或者多个图案化电阻轨迹120和设置在管114的内表面116的一个或者多个图案化电阻轨迹120单独的连接(例如,并联)。
[0052]在一些结构中,管114的长度在至少大约2cm至15cm之间。管114的内表面116的直径可以在至少大约2.5mm至25_之间。进一步,管114的外表面118的直径可以在至少大约3_至30_之间。然而,这些尺寸仅仅以实施例的形式提供并不会限制本发明公开的内容。因此,在其他结构中,管114的长度可以小于至少大约2cm或者大于至少大约15cm。管114的内表面116的直径可以小于至少大约2.5mm或者大于至少大约25mm。进一步,管114的外表面118的直径可以小于至少大约3mm或者大于至少大约30mm。
[0053]图案化电阻轨迹(例如,沿平行于管114的纵向轴线126的大致纵向测量)的宽度可以在至少大约0.1mm至Imm之间。例如,电阻轨迹120的宽度可以至少大约为0.020"。在一些结构中,电阻轨迹120每一厘米具有至少大约两匝。例如,图案化电阻轨迹的高度可以在至少大约0.1mm至Imm之间,该高度可以是限定在图案化电阻轨迹的相邻匝线圈的材料形成的中心线之间的间距。例如,电阻轨迹120的高度可以是至少大约0.028"。然而,这些尺寸仅仅以实施例的形式提供并不会限制本发明公开的内容。因此,在其他结构中,图案化电阻轨迹的宽度可以小于至少大约0.1mm或者大于1_。电阻轨迹120每一厘米可以具有大于或者小于至少大约两匝。进一步,图案化电阻轨迹的高度可以小于至少大约0.1mm或者大于至少大约1mm。
[0054]在一些实施例中,电阻轨迹120的一个或者多个参数可以与管114的长度一致。例如,电阻轨迹120的高度通常可以等于管114的长度。在其他实施例中,电阻轨迹120的一个或者多个参数可以与管114的长度不同。例如,图案化电阻轨迹的相邻匝之间的高度可以与管114不同(例如,增加和/或减少)。图案化电阻轨迹的宽度和/或厚度也可以与管114的长度不同。
[0055]—个或者多个电阻轨迹120设置为连接至电能供应源(a source of electricalenergy),以为电阻轨迹供电并产生电场。例如,一个或者多个电阻轨迹120利用厚膜沉积(thick film deposit1n)形成,从而形成电阻导体(an electrically resistiveconductor)。在一些实施例中,当通电时,管114内产生大致均匀的电场。在实施例中,上述电场为高压电场,该电场可以用于穿过管114(例如,在迀移区/室)控制离子材料的运动。
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