спектрометр нелинейности дрейфа ионов
Классы МПК: | H01J49/40 спектрометры, работающие по принципу измерения времени полета ионов G01N27/62 путем исследования ионизации газов; путем исследования характеристик электрических разрядов, например эмиссии катода |
Автор(ы): | Буряков И.А., Коломиец Ю.Н., Луппу В.Б. |
Патентообладатель(и): | Конструкторско-технологический институт геофизического и экологического приборостроения СО РАН |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-01-25 публикация патента:
27.01.2002 |
Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для обнаружения микропримесей веществ в газовых средах, в частности атмосферном воздухе. Кроме того, заявляемое устройство может быть использовано как детектор для газовой хроматографии. Техническим результатом является повышение чувствительности при определении концентрации микропримесей веществ в газах. Спектрометр нелинейности дрейфа ионов содержит камеру ионизации с входом для анализируемого газа и сбросовым газовым каналом, камеру разделения, соединенную по входу через ионную, апертуру с камерой ионизации, по выходу - с ионным регистратором, устройство очистки газа, соединенное по входу со сбросовым газовым каналом, по выходу - с входом камеры разделения, а также нагревательную камеру и управляемое устройство сброса газа. Нагревательная камера установлена на входе камеры ионизации, соединена по входу с анализируемым газом и выходом устройства очистки газа, а по выходу - с входом камеры ионизации и включает в себя измеритель температуры, терморегулятор и измеритель влажности, который подключен к управляемому устройству сброса газа. Источник ионизации содержит систему электродов, подключенных к источнику напряжений. Камера разделения образована двумя электродами, подключенными к генератору периодического несимметричного по полярности напряжения и источнику компенсирующего напряжения. Устройство очистки газа содержит побудитель расхода, совокупность регулятора расхода, организующих необходимые газовые потоки, и по крайней мере один фильтр. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Спектрометр нелинейности дрейфа ионов, содержащий камеру ионизации с входом для анализируемого газа и сбросовым газовым каналом, камеру разделения, соединенную по входу через ионную апертуру с камерой ионизации, по выходу - с ионным регистратором, устройство очистки газа, соединенное по входу со сбросовым газовым каналом, по выходу - с входом камеры разделения, отличающийся тем, что в него введены нагревательная камера и управляемое устройство сброса газа, при этом нагревательная камера установлена на входе камеры ионизации, соединена по входу с источником анализируемого газа и выходом устройства очистки газа, а по выходу - с входом камеры ионизации в себя измеритель температуры, терморегулятор и измеритель влажности, который подключен к управляемому устройству сброса газа. 2. Спектрометр нелинейного дрейфа ионов по п. 1, отличающийся тем, что камера ионизации содержит источник ионизации, систему электродов, подключенных к источнику напряжений. 3. Спектрометр нелинейности дрейфа ионов по п. 1, отличающийся тем, что камера разделения образована двумя электродами, подключенными к генератору периодического несимметричного по полярности напряжения и источнику компенсирующего напряжения. 4. Спектрометр нелинейности дрейфа ионов по п. 1, отличающийся тем, что устройство очистки газа содержит, по крайней мере, один фильтр, побудитель расхода, совокупность регуляторов расхода, организующих необходимые газовые потоки.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для обнаружения микропримесей веществ в газовых средах, в частности атмосферном воздухе. Кроме того, заявляемое устройство может быть использовано как детектор для газовой хроматографии. Известен спектрометр нелинейности дрейфа ионов, состоящий из камеры ионизации, имеющей вход для анализируемого газа и выход для сброса газа, источник ионизации, систему электродов, ионную апертуру, камеры разделения ионов, образованной двумя противолежащими электродами, имеющей вход для очищенного газа, соединенной по входу с камерой ионизации через ионную апертуру, а по выходу - с ионным регистратором, генератора периодического несимметричного по полярности напряжения и источника компенсирующего напряжения, подключенных к электродам камеры разделения, источника напряжений, подключенного к электродам камеры ионизации [1] . В случае использования ионизации при атмосферном давлении это устройство обладает низкой чувствительностью и помехозащищенностью, обусловленными влиянием примесей, находящихся в анализируемом газе, на эффективность ионизации и эффективность разделения. Известен спектрометр нелинейности дрейфа ионов, состоящий из камеры ионизации, имеющей вход для анализируемого и очищенного газа, сбросовый газовый канал, камеры разделения, соединенной по входу через ионную апертуру с камерой ионизации, по выходу - с регистратором ионов, устройства очистки газа, соединенного по входу со сбросовым газовым каналом и выходом камеры разделения, по выходу - с входом камеры ионизации. Камера ионизации содержит источник ионизации, систему электродов, подключенных к источнику напряжений. Камера разделения образована двумя электродами, подключенными к генератору периодического несимметричного по полярности напряжения и источнику компенсирующего напряжения. Устройство очистки газа включает в себя побудитель расхода, совокупность пневмосопротивлений, организующих необходимые газовые потоки, и по крайней мере один фильтр [2] . Введение очищенного газа в камеру разделения в прототипе исключает попадание в нее примесей анализируемого газа (пары воды и т. п. ), тем самым повышая помехоустойчивость устройства. Однако при этом влияние мешающих примесей на эффективность ионизации не устраняется, что, особенно при высокой загрязненности атмосферы, существенно снижает чувствительность анализа. Целью изобретения является повышение чувствительности спектрометра нелинейности дрейфа ионов. Поставленная цель достигается тем, что в спектрометр нелинейности дрейфа ионов, содержащий камеру ионизации с входом для анализируемого газа и сбросовым газовым каналом, камеру разделения, соединенную по входу через ионную апертуру с камерой ионизации, по выходу - с ионным регистратором, устройство очистки газа, соединенное по входу со сбросовым газовым каналом, по выходу - с входом камеры разделения, введены нагревательная камера и управляемое устройство сброса газа, при этом нагревательная камера установлена на входе камеры ионизации, соединена по входу с источником анализируемого газа и выходом устройства очистки газа, а по выходу - с входом камеры ионизации и включает в себя измеритель температуры, терморегулятор и измеритель влажности, который подключен к управляемому устройству сброса газа, установленному, например, в сбросовом газовом канале, и размещен в потоке анализируемого газа, например, на входе нагревательной камеры. Камера ионизации содержит источник ионизации, систему электродов, подключенных к источнику напряжений. Камера разделения образована двумя электродами, подключенными к генератору периодического несимметричного по полярности напряжения и источнику компенсирующего напряжения. Устройство очистки газа включает в себя по крайней мере один фильтр, побудитель расхода, совокупность регуляторов расхода, организующих необходимые газовые потоки. На фиг. 1 изображен один из вариантов предлагаемого спектрометра нелинейности дрейфа ионов. На фиг. 2 даны зависимости тока ионов, образующихся при![спектрометр нелинейности дрейфа ионов, патент № 2178929](/images/patents/291/2178033/946.gif)
![спектрометр нелинейности дрейфа ионов, патент № 2178929](/images/patents/291/2178033/946.gif)
![спектрометр нелинейности дрейфа ионов, патент № 2178929](/images/patents/291/2178033/946.gif)
Класс H01J49/40 спектрометры, работающие по принципу измерения времени полета ионов
Класс G01N27/62 путем исследования ионизации газов; путем исследования характеристик электрических разрядов, например эмиссии катода