一种离子栅门及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及离子运动控制技术领域，具体涉及一种离子栅门及其制作方法。
【背景技术】
[0002]离子迀移谱仪(1n Mobility Spectrometry, IMS)无需复杂的系统，具有灵敏度高、重量轻、体积小、使用方便、工作可靠、抗干扰能力较强等技术特点，现已成为环境监测，尤其是监测环境中痕量有毒、有害物质的一种非常有效的技术途径。
[0003]如图1所示，待测样品在载气(如空气)的带动下通过进气口进入电离区，在电离源的作用下并通过反应区，生成相对稳定的产物离子。产物离子通过离子栅门的控制，在同一时间进入漂移区。漂移区为处于大气环境中的一段均匀电场，产物离子因受电场的加速，在宏观上就表现为获得了一个恒定的平均速度。由于不同的产物离子其荷质比、空间几何构型和碰撞截面不同，因而获得的平均速度也不同，所以不同的产物离子在电场中被成功分离，先后到达法拉第接收极，从而获得离子迀移谱信号。
[0004]将离子从反应区引入漂移区，由离子栅门实现开启和关断控制。离子栅门技术在离子迀移谱仪中占有重要地位，对仪器灵敏度和分辨率均有不可小视的影响。离子栅门技术包含离子栅门的结构、参数和控制方法。离子栅门通常有两种结构形式:一种称为Bradbury Nielson离子栅门:拉紧的细金属丝在同一平面以很小间隔平行排列，两组各自连通的金属丝以叉指形式间隔分离，成为一对独立的处在同一平面的电极。另一种称为Tyndall离子栅门，与上一种相似，只是两组细金属丝平行，以叉指形式间隔分离配置在隔开小间距的前、后两个平面。目前的离子栅门，它有一环形绝缘固定架，固定架上中心环的两侧分别设有若干个圆孔，两根漆包线分别从奇偶数圆孔回旋穿过，固定在固定架中心环上，中心环内的漆包线通过脫漆剂去除其上的绝缘漆，形成平行金属丝，在中心环内形成一个金属丝平面。其缺点是:拉紧金属丝很麻烦，容易拉断。由于金属丝的热胀冷缩现象还可能导致金属丝的松弛或折断。金属丝的松紧度不易控制，同时金属丝平面的平整度难易保证。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种离子栅门及其制作方法，提高了离子棚■门的开关性能。
[0006]第一方面，本发明提供一种离子栅门，包括:绝缘圆环支架、以及固定在所述绝缘圆环支架的侧面上的网栅电极；
[0007]所述网栅电极包括:第一电极、第二电极、多个第一网栅丝条和多个第二网栅丝条，所述第一网栅丝条与所述第二网栅丝条间隔平行设置，所述第一网栅丝条的一端固定在所述第一电极上，另一端悬空且与所述第二电极的距离为预设第一距离；所述第二网栅丝条的一端固定在所述第二电极上，另一端悬空且与所述第一电极的距离为预设第二距离。
[0008]可选的，所述第一电极和所述第二电极为弧形，所述第一电极上设置有第一电极引出孔，所述第二电极上设置有第二电极引出孔。
[0009]可选的，固定在所述第一电极或所述第二电极最外侧的第一网栅丝条或第二网栅丝条最短。
[0010]可选的，所述网栅电极的厚度为0.1-0.15mm。
[0011]可选的，所述绝缘圆环支架的内径为15-25_。
[0012]可选的，所述第一电极与所述第二电极的最短距离大于所述绝缘圆环支架的内径，且所述网栅电极的中心与所述绝缘圆环支架的中心相对应。
[0013]可选的，所述第一网栅丝条和所述第二网栅丝条的宽度均为0.08-0.12mm，所述第一网栅丝条和所述第二网栅丝条的中心距为0.8-1.2mm。
[0014]可选的，所述绝缘圆环支架的材质为陶瓷。
[0015]第二方面，本发明还提供了一种基于上述的离子栅门的制作方法，包括:
[0016]将待加工网栅电极固定在绝缘圆环支架的侧面上；
[0017]对所述待加工网栅电极中与第二电极相连的多个第一网栅丝条进行切断处理；
[0018]对所述待加工网栅电极中与第一电极相连的多个第二网栅丝条进行切断处理，得到离子栅门；
[0019]其中，所述待加工网栅电极包括第一电极和第二电极，以及间隔平行设置且两端分别固定在所述第一电极和所述第二电极上的待加工的第一网栅丝条和待加工的第二网栅丝条。
[0020]可选的，所述将待加工网栅电极固定在绝缘圆环支架的侧面上，包括:
[0021]定位所述待加工网栅电极；
[0022]通过工装将定位后的所述待加工网栅电极压紧在所述绝缘圆环支架上；
[0023]通过粘接剂将所述待加工网栅电极固定在绝缘圆环支架的侧面上。
[0024]由上述技术方案可知，本发明提供的一种离子栅门及其制作方法，该离子栅门结构简单，网栅电极平整，相邻网栅丝条的平行度较好且间距一致，提高了离子栅门的开关性會K。
【附图说明】
[0025]图1为现有技术中离子栅门应用场景的结构示意图；
[0026]图2A和图2B分别为本发明一实施例提供的离子栅门的主视图和侧视图；
[0027]图3为本发明另一实施例提供的一种离子栅门的制作方法的流程示意图；
[0028]图4为本发明一实施例提供的待加工网栅电极的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图，对发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0030]图2A和图2B示出了本发明一实施例提供的离子栅门的主视图和侧视图，如图2A和图2B所示的一种离子栅门，包括:绝缘圆环支架1、以及固定在所述绝缘圆环支架的侧面上的网栅电极2 ；
[0031]所述网栅电极2包括:第一电极21、第二电极22、多个第一网栅丝条23和多个第二网栅丝条24，所述第一网栅丝条23与所述第二网栅丝条24间隔平行设置，所述第一网栅丝条23的一端固定在所述第一电极21上，另一端悬空且与所述第二电极22的距离为预设第一距离；所述第二网栅丝条24的一端固定在所述第二电极22上，另一端悬空且与所述第一电极21的距离为预设第二距离。
[0032]上述离子栅门结构简单，网栅电极平整，相邻网栅丝条的平行度较好且间距一致，提高了离子栅门的开关性能。
[0033]Bradbury Nielson离子栅门类似这样的结构:拉紧的细金属丝在同一平面以很小间隔平行排列，两组各自连通的第一网栅丝条和第二网栅丝条在结构上以叉指形式间隔分离，成为一对独立的处在同一平面的电极。两电极相互电绝缘一起固定在绝缘圆环支架上。叉指形式如图2A所示，第一电极21和第一网栅丝条23、第二电极22和第二网栅丝条24组成两片独立的叉指网电极。绝缘圆环支架1，第一电极21和第一网栅丝条23、第二电极22和第二网栅丝条24组成两片独立的叉指网电极，它们定位并由粘接剂3粘接固定在绝缘圆环支架的一侧端面。
[0034]在本实施例的一个优选的实施例中，所述第一电极和所述第二电极为弧形，所述第一电极上设置有第一电极引出孔25，所述第二电极上设置有第二电极引出孔26。第一电极引出孔25和第二电极引出孔用于施加离子栅门脉冲电压