Спектрометр нелинейности дрейфа ионов
Изобретение относится к газовому анализу, предназначено для определения концентрации микропримесей веществ в газовых средах, в частности в атмосферном воздухе. Кроме того, может быть использовано как детектор для газовой хроматографии. Спектрометр нелинейности дрейфа ионов состоит из камеры ионизации, имеющей вход для анализируемого газа и выход для сброса газа, источник ионизации, систему электродов, ионную апертуру, камеры разделения, образованной двумя противолежащими электродами и соединенной по входу с источником газа-носителя и камерой ионизации через ионную апертуру, а по выходу - с ионным регистратором, генераторов периодического несимметричного по полярности напряжения и медленно меняющегося компенсирующего напряжения, подключенных к электродам камеры разделения, генератора импульсного напряжения с изменяемой частотой следования импульсов, подключенного к электродам камеры ионизации, причем апертура и выход из камеры ионизации могут совпадать. Техническим результатом является расширение динамического диапазона, повышение чувствительности и помехоустойчивости при определении концентрации микропримесей веществ в газах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области газового анализа, предназначено для определения концентрации микропримесей веществ в газовых средах, в частности атмосферном воздухе. Кроме того, может быть использовано как детектор для газовой хроматографии.
Известен спектрометр подвижности ионов, состоящий из корпуса, содержащего камеру ионизации с входным и выходным отверстиями для ввода и сброса анализируемого газа, с источником ионизации, системой электродов и ионной апертурой, камеру разделения с системой электродов, соединенную по входу с источником газа-носителя и через ионную апертуру с камерой ионизации, по выходу с регистратором ионного тока, источника постоянных напряжений, подключенного к системе электродов камеры разделения и генератора импульсных периодических напряжений, подключенного к системе электродов камеры ионизации [1]. Недостатками указанного спектрометра являются малый динамический диапазон измеряемых концентраций микропримесей, низкие точность определения концентрации и помехоустойчивость. Известен также 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, образованной двумя противолежащими электродами и соединенной по входу с источником газа-носителя и камерой ионизации через ионную апертуру, а по выходу - с ионным регистратором, источника постоянных напряжений, подключенного к системе электродов камеры ионизации, генераторов периодического несимметричного по полярности напряжения и медленно меняющегося компенсирующего напряжения, подключенных к электродам камеры разделения [2]. Недостатками такого устройства являются: - малый динамический диапазон, ограниченный насыщением тока ионов микропримеси при больших концентрациях частиц, - сравнительно низкая чувствительность, обусловленная пониженной концентраций ионов-реактантов, участвующих в ион-молекулярных реакциях, вследствие выноса их из камеры ионизации постоянным электрическим полем, - низкая помехоустойчивость при анализе смеси веществ. Целью изобретения является расширение динамического диапазона, повышение чувствительности и помехоустойчивости при определении концентрации микропримесей веществ в газах. Поставленная цель достигается тем, что в спектрометр нелинейности дрейфа ионов, состоящим из камеры ионизации имеющей вход для анализируемого газа и выход для сброса газа, источник ионизации, систему электродов, ионную апертуру, камеры разделения, образованной двумя противолежащими электродами, соединенной по входу с источником газа-носителя и через ионную апертуру с камерой ионизации для транспортировки ионов из камеры ионизации в камеру разделения, а по выходу - с ионным регистратором, генераторов периодического несимметричного по полярности напряжения и медленно меняющегося компенсирующего напряжения, подключенных к электродам камеры разделения, введен генератор импульсного напряжения с изменяемой частотой следования импульсов, подключенный к электродам камеры ионизации. Апертура и выход из камеры ионизации могут совпадать. На фиг. 1 изображен спектрометр нелинейности дрейфа ионов. На фиг. 2 показаны эпюры напряжений U, вырабатываемых генератором импульсного напряжения при отборе положительных ионов. Спектрометр состоит из камеры ионизации 1, имеющей вход 2 для подачи анализируемого газа, источник ионизации 3 (например,![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
Формула изобретения
1. 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, образованной двумя противолежащими электродами и соединенной по входу с источником газа-носителя и камерой ионизации через ионную апертуру, а по выходу - с ионным регистратором, генераторов периодического несимметричного по полярности напряжения и медленно меняющегося компенсирующего напряжения, подключенных к электродам камеры разделения, отличающийся тем, что в спектрометр введен генератор импульсного напряжения с изменяемой частотой следования импульсов, подключенный к электродам камеры ионизации. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что апертура и выход из камеры ионизации совпадают.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2