用于离子迁移谱仪的电极环、离子迁移管、离子迁移谱仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于离子迀移谱仪的电极环、离子迀移管、离子迀移谱仪，属于物质检测技术领域。
【背景技术】
[0002]离子迀移谱技术是自1970年代初发展起来的一门物质分析检测技术。它采用的基本原理是在大气压条件下生成的离子，在特定的电场特征下，自相同的起点开始漂移经过相同的距离时，不同的离子会因具有不同的迀移率需要不同的时间，测量这一时间即可对物质进行定性监测。离子迀移谱技术具有检测灵敏度高，检测速度快，可以实现在线快速检测，检测成本低等优点，近年来越来越受到人们的重视。离子迀移谱目前应用领域很多，例如爆炸物的监测，毒品稽查，生化战剂的检测等领域，近年来还越来越多的应用于有机污染物检测等领域。
[0003]众所周知，离子迀移谱仪通常包含迀移管，其中离子在恒定施加的电场影响下引起迀移。离子迀移管是离子迀移谱仪的核心部件，带电离子在迀移管中的运动主要受到迀移管电场的影响。提高迀移管电场的均匀性有助于提高离子迀移谱仪的灵敏度。已经提出迀移管的多种结构。如图1所示，迀移管可包含一系列沿光谱仪的长度轴向间隔分布的电极环1，其中相邻的环形电极之间保持恒定的电位差以便产生轴向的恒定电场。迀移管迀移区的电场由均匀分布的电极环通过施加递增或递减电势形成。如图1至图3所示，现有迀移管一般采用薄的金属电极环I与绝缘环2间隔装配的结构。如图4所示研宄发现电极环I的厚度越小，迀移管电场强度均匀性越好。但由于电极环I越薄，加工装配难度越大，费用越高，严重影响了离子迀移谱仪的发展。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:提高离子迀移管内部电场均匀性，扩大迀移管内部离子平稳迀移区域和解决现有技术中薄电极环加工装配难度大的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于离子迀移谱仪的电极环、离子迀移管、离子迀移谱仪。
[0006]—方面，本实用新型提供一种用于离子迀移谱仪的电极环，所述电极环轴向方向上外缘厚度大于内缘厚度。
[0007]其中较优地，所述电极环截面呈三角形。
[0008]其中较优地，所述电极环截面呈楔形。
[0009]其中较优地，与所述电极环外缘所在的边相连的两条边是两条连接的劣弧。
[0010]其中较优地，所述电极环截面外缘所在边与相邻两个边之间的夹角是90度，与相邻两个边的另外两个端点向内缘方向凸起。
[0011]其中较优地，所述电极环截面的内缘所在边是直线。
[0012]其中较优地，所述凸起是半圆形、三角形、梯形。
[0013]另一方面，本实用新型还提供一种离子迀移管，包括多个上述的电极环。
[0014]其中较优地，所述电极环在离子通过方向上电极环的内缘厚度逐渐减小。
[0015]再一方面，本实用新型还提供一种离子迀移谱仪，包括上述的离子迀移管。
[0016]本实用新型提供的用于离子迀移谱仪的电极环、离子迀移管、离子迀移谱仪，通过将电极环结构由轴向方向上内缘厚度等于外缘厚度改变为轴向方向上内缘厚度小于外缘厚度，显著提高了迀移管内部电场均匀性。本实用新型通过轴向方向上外缘厚度大约内缘厚度的电极环结构，扩大了迀移管内部离子平稳迀移区域。由轴向方向上内缘厚度等于外缘厚度电极环组成的离子迀移管的电场均匀性明显差于同样厚度外缘的由轴向方向上内缘厚度小于外缘厚度电极环组成的离子迀移管。
【附图说明】
[0017]图1是现有技术中电极环装配后的迀移管示意图；
[0018]图2是现有技术中电极环示意图；
[0019]图3是现有技术中电极环截面示意图；
[0020]图4是现有技术中不同厚度的内外缘厚度相等的电极环电场强度径向分量波动曲线不意图；
[0021]图5是本实用新型电极环示意图；
[0022]图6是本实用新型电极环截面示意图；
[0023]图7是本实用新型不同实施方式的电极环截面示意图；
[0024]图8是本实用新型内缘倒角后的电极环电场强度径向分量波动曲线示意图；
[0025]图9是本实用新型内缘倒角后的电极环装配的离子迀移管示意图。
[0026]图10是现有技术中内外缘厚度相等的电极环与本实用新型内缘倒角后的电极环电场强度径向分量波动对比曲线示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0028]如图2、图3所示，由于现有技术中电极环I在轴向方向(X方向)上上外缘厚度等于内缘厚度，为了保证离子迀移管电场强度均匀性，需要将电极环I加工的非常薄，电极环I越薄，加工装配难度越大。为了降低加工装配难度，需要适当增加电极环I的厚度。本实用新型既要在降低加工装备难度的同时，还要保证离子迀移管电场强度均匀性，为此本实用新型提供一种用于离子迀移谱仪的电极环，如图5-图7所示，该电极环轴向方向(X方向)上外缘厚度大于内缘厚度。下面对本实用新型提供的用于离子迀移谱仪的电极环展开详细说明。
[0029]如图7所示，作为本实用新型的优选方案，本实用新型提供的电极环I的截面呈三角形(图7中第一排，第一图、第二图)。如图5、图6所示，电极环I的截面也可以是楔形。如图7所示，在电极环I的截面是楔形的方案中优选与电极环I外缘所在的边相连的两条边是两条连接的劣弧(图7中第一排，第四图、第五图)。如图7所示，电极环I截面外缘所在边与相邻两个边之间的夹角是90度，与相邻两个边的另外两个端点向内缘方向凸起(图7中第二排、第三排)。电极环I截面的内缘所在边可以是直线(图7中第二排第二图、第三排第三图、第四图)。凸起可以是半圆形(图7中第三排第一图、第五图)、三角形(图7中第二排第一图、第五图)、梯形(图7中第二排第二图)。应当可以理解，本实用新型不仅限于此，除了图7中列举的方案，其它只要是电极环I在轴向方向(X方向)上外缘厚度大于内缘厚度均可以实现本实用新型。
[0030]如图5-图7所示，本实用新型提供的电极环