Tubo de movilidad de iones.

Un tubo de movilidad de iones, que comprende: una cámara de fuente de ionización

(1) que tiene un orificio central para la cámara de la fuente de ionización una puerta de iones (2), una unidad de región de movilidad (3) que tiene una cámara central de tubo de movilidad, una rejilla de restricción (4) y un disco Faraday (5), y la cámara de la fuente de ionización, la puerta de iones, la unidad de la región de movilidad, la rejilla de restricción, y el disco Faraday están apilados secuencialmente juntos en un sentido de delante hacia atrás, caracterizado por que la unidad de la región de movilidad comprende un primer aislante (31) y unas primeras láminas metálicas de electrodos (32) fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del primer aislante respectivamente,

el primer aislante (31) se forma con un primer orificio de acomodación de un elemento electrónico (313) situado en exteriores radiales de las primeras láminas metálicas de electrodos (32), el tubo de movilidad de iones además comprende un elemento electrónico (8), y el elemento electrónico (8) se dispone en el primer orificio de acomodación de un elemento electrónico, y la cámara de la fuente de ionización (1), la puerta de iones (2), la unidad de la región de movilidad (3), la rejilla de restricción (4,) y el disco Faraday (5) se apilan juntos de manera extraíble.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CN2011/073609.

Solicitante: Nuctech Company Limited.

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: For all designated states Nuctech Company Limited 2nd Floor, Block A Tongfang Building Shuangqinglu Haidian District, Beijing 100084 CHINA.

Inventor/es: PENG,HUA, ZHANG,YANGTIAN, ZHANG,XIUTING, ZHENG,XIAOYONG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales mediante... > G01N27/64 (Utilización de ondas o de radiaciones de partículas para ionizar un gas, p. ej. en una cámara de ionización)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > TUBOS DE DESCARGA ELECTRICA O LAMPARAS DE DESCARGA... > Espectrómetros de partículas o tubos separadores... > H01J49/26 (Espectrómetros de masa o tubos separadores de masa)

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Fragmento de la descripción:

Tubo de movilidad de iones

Antecedentes de la invención 5

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un aparato de detección basado en los principios de movilidad de iones para la detección de rastros y en particular a un tubo de movilidad de iones. 10

2. Descripción de la técnica relacionada

El tubo de movilidad de iones es una parte fundamental de un aparato de detección basado en los principios de movilidad de iones. Por lo general, comprende una cámara de fuente de ionización, una puerta de iones, una región 15 de movilidad, una rejilla de restricción y un disco Faraday. Los componentes anteriores de un tubo de movilidad de iones convencional están formados por distintas láminas metálicas de electrodos. Las láminas de electrodos están separadas entre sí por material aislante. Las láminas metálicas de electrodos están conectadas a un cordón externo o bien hay distintas resistencias divisoras soldadas entre las láminas metálicas de electrodos, o se disponen resistencias divisorias fuera del tubo de movilidad de iones. Tal tubo de movilidad de iones tiene una estructura 20 complicada con muchos cables conductores y no puede extraerse fácilmente, ya que hay dos láminas de electrodos soldadas entre sí mediante cables o elementos electrónicos. Además, todas las estructuras tales como la puerta de iones y la rejilla de restricción están hechas con metal fino en forma de malla o de alambre y por tanto en el tubo de movilidad de iones convencional son poco resistentes. El cambio en el rendimiento debido a deformaciones es considerable, por lo tanto la precisión de detección del tubo de movilidad de iones se degrada. 25

El documento de PLUMLEE D ET AL: "Development of a micronozzle y ion mobility spectrometer in LTCC", MICROELECTRONICS AND ELECTRON DEVICES, 2004 IEEE WORKSHOP ON BOISE, ID, EE.UU, 16 DE ABRIL de 2004, PISCATAWAY, NJ, Estados Unidos, IEEE, EE.UU, 1 de enero de 2004 (2004-01-01) , páginas 95-98, XP010705323, DOI: 10.1109/WMED.2004.1297362 ISBN: 978-0-7803 8369-2 describe un espectrómetro de 30 movilidad de iones (IMS) para su despliegue permanente bajo tierra a fin de analizar de manera continuada los contaminantes del agua subterránea. Cada segmento está construido con múltiples capas de cinta ecológica. Cinco insertos Kovar están embebidos en el dispositivo para funcionar como puertas de iones. Una reducción en tamaño, hermeticidad e integración del sistema es posible utilizando la tecnología de envasado LTCC.

Sumario de la invención

La presente invención se ha realizado para resolver al menos uno de los problemas técnicos de la técnica anterior. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un tubo de movilidad de iones que tenga una estructura simplificada y pueda fabricarse y extraerse con comodidad. 40

Este objeto se alcanza con un tubo de movilidad de iones como el de la reivindicación 1.

Un tubo de movilidad de iones de acuerdo con la presente invención comprende una cámara de fuente de ionización, que tiene un orificio central para la cámara de la fuente de ionización, una puerta de iones, una unidad de 45 la región de movilidad que tiene una cámara central del tubo de movilidad, una rejilla de restricción, y un disco Faraday, la cámara de la fuente de ionización, la puerta de iones, la unidad de la región de movilidad, la rejilla de restricción, y el disco Faraday están apilados secuencialmente juntos en un sentido de delante hacia atrás, en el que la unidad de la región de movilidad comprende un primer aislante y unas primeras láminas metálicas de electrodos fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del primer aislante respectivamente. 50

De acuerdo con el tubo de movilidad de un modo de realización de la presente invención, la unidad de la región de movilidad comprende el primer aislante y las primeras láminas metálicas de electrodos que son solidarias. Por lo tanto, el tubo de movilidad supone una ventaja al simplificar el proceso de fabricación y es cómodo de extraer y de ensamblar. 55

Además, el tubo de movilidad de iones de acuerdo con un modo de realización de la presente invención tiene también las siguientes características técnicas adicionales.

El primer aislante está formado con un primer orificio de acomodación de un elemento electrónico situado en las 60 caras exteriores radiales de las primeras láminas metálicas de electrodos.

El primer aislante se forma además con un primer orificio de cableado situado en las caras exteriores radiales de las primeras láminas metálicas de electrodos.

La cámara de la fuente de ionización comprende un segundo aislante y segundas láminas metálicas de electrodos fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del segundo aislante respectivamente y conectadas entre sí.

El segundo aislante está formado con un segundo orificio de acomodación de un elemento electrónico situado en las caras exteriores radiales de las segundas láminas metálicas de electrodos.

El segundo aislante está formado además con un segundo orificio de cableado situado en las caras exteriores radiales de las segundas láminas metálicas de electrodos. 10

La cámara de la fuente de ionización está formada con un segundo orificio de paso eléctrico que penetra a través del segundo aislante y de las segundas láminas metálicas de electrodos.

La puerta de iones comprende un tercer aislante y terceras láminas metálicas de electrodos fijadas 15 concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del tercer aislante respectivamente.

El tercer aislante está formado con un tercer orificio de acomodación de un elemento electrónico situado en las caras exteriores radiales de las terceras láminas metálicas de electrodos.

El tercer aislante está formado con un tercer orificio de cableado situado en las caras exteriores radiales de las terceras láminas metálicas de electrodos.

La rejilla de restricción comprende un cuarto aislante y una cuarta lámina frontal metálica de electrodos y una cuarta lámina posterior metálica de electrodos fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior 25 del cuarto aislante respectivamente y conectadas entre sí, en la que la lámina posterior metálica de electrodos tiene una forma anular.

El cuarto aislante está formado con un cuarto orificio de acomodación de un elemento electrónico situado en las caras exteriores radiales de la cuarta lámina frontal metálica de electrodos y la cuarta lámina posterior metálica de 30 electrodos.

El cuarto aislante está formado con un cuarto orificio de cableado situado en las caras exteriores radiales de la cuarta lámina frontal metálica de electrodos y la cuarta lámina posterior metálica de electrodos.

La rejilla de restricción está formada con un cuarto orificio de paso electrónico que penetra a través del cuarto aislante para conectar la cuarta lámina frontal metálica de electrodos y la cuarta lámina posterior metálica de electrodos.

El disco Faraday comprende un quinto aislante y quintas láminas metálicas de electrodos fijadas concéntricamente a 40 una superficie frontal y a una superficie posterior del quinto aislante respectivamente y conectadas entre sí.

El quinto aislante está formado con un quinto orificio de acomodación de un elemento electrónico situado en caras exteriores radiales de las quintas láminas metálicas de electrodos.

El disco Faraday además comprende láminas anulares metálicas de electrodos fijadas concéntricamente a la superficie frontal y a la superficie posterior del quinto aislante... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un tubo de movilidad de iones, que comprende: una cámara de fuente de ionización (1) que tiene un orificio central para la cámara de la fuente de ionización una puerta de iones (2) , una unidad de región de movilidad (3) que tiene una cámara central de tubo de movilidad, una rejilla de restricción (4) y un disco Faraday (5) , y la cámara de la 5 fuente de ionización, la puerta de iones, la unidad de la región de movilidad, la rejilla de restricción, y el disco Faraday están apilados secuencialmente juntos en un sentido de delante hacia atrás, caracterizado por que la unidad de la región de movilidad comprende un primer aislante (31) y unas primeras láminas metálicas de electrodos (32) fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del primer aislante respectivamente, 10

el primer aislante (31) se forma con un primer orificio de acomodación de un elemento electrónico (313) situado en exteriores radiales de las primeras láminas metálicas de electrodos (32) , el tubo de movilidad de iones además comprende un elemento electrónico (8) , y el elemento electrónico (8) se dispone en el primer orificio de acomodación de un elemento electrónico, y la cámara de la fuente de ionización (1) , la puerta de iones (2) , la unidad de la región de movilidad (3) , la rejilla de 15 restricción (4, ) y el disco Faraday (5) se apilan juntos de manera extraíble.

2. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 1, caracterizado por que el primer aislante (31) además está formado con un primer orificio de cableado (312) situado en las caras exteriores radiales de las primeras láminas metálicas de electrodos (32) y un cordón del tubo de movilidad de iones pasa a través del primer orificio de 20 cableado.

3. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 1, caracterizado por que la cámara de la fuente de ionización (1) comprende un segundo aislante (11) y segundas láminas metálicas de electrodos (12) fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del segundo aislante respectivamente y conectadas entre sí. 25

4. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 3, caracterizado por que el segundo aislante (11) está formado con un segundo orificio de acomodación de elemento electrónico (112) situado en caras exteriores radiales de las segundas láminas metálicas de electrodos (12) y acomoda un elemento electrónico del tubo de movilidad de iones.

5. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 4, caracterizado por que el segundo aislante (11) además está formado con un segundo orificio de cableado (111) situado en las caras exteriores radiales de las segundas láminas metálicas de electrodos (12) y un cordón del tubo de movilidad de iones pasa a través del segundo orificio de cableado.

6. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 5, caracterizado por que la cámara de la fuente de ionización (1) está formada con un segundo orificio de paso eléctrico (122) que penetra a través del segundo aislante (11) y de las segundas láminas metálicas de electrodos (12) , y el segundo orificio de paso eléctrico (122) conecta las segundas láminas metálicas de electrodos (12) .

7. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 1, caracterizado por que la puerta de iones (2) comprende un tercer aislante (21) y terceras láminas metálicas de electrodos (22) fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del tercer aislante respectivamente.

8. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 7, caracterizado por que el tercer aislante (21) está formado 45 con un tercer orificio de acomodación de un elemento electrónico (213) situado en caras exteriores radiales de las terceras láminas metálicas de electrodos (22) y acomoda un elemento electrónico del tubo de movilidad de iones.

9. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 8, caracterizado por que el tercer aislante (21) está formado con un tercer orificio de cableado (212) situado en las caras exteriores radiales de las terceras láminas metálicas de 50 electrodos y un cordón del tubo de movilidad de iones pasa a través del tercer orificio de cableado.

10. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 1, caracterizado por que la rejillas de restricción (4) comprende un cuarto aislante (41) , y una cuarta lámina frontal metálica de electrodos (42) y una cuarta lámina posterior metálica de electrodos (43) fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del 55 cuarto aislante respectivamente y conectadas entre sí, y la cuarta lámina metálica de electrodos tiene una forma anular.

11. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 10, caracterizado por que el cuarto aislante (41) está formado con un cuarto orificio de acomodación de un elemento electrónico (413) situado en caras exteriores radiales de la 60 cuarta lámina frontal metálica de electrodos (42) y de la cuarta lámina posterior metálica de electrodos (43) y acomoda un elemento electrónico del tubo de movilidad de iones.

12. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 11, caracterizado por que el cuarto aislante (41) está formado con un cuarto orificio de cableado (412) situado en las caras exteriores radiales de la cuarta lámina frontal metálica de electrodos (42) y de la cuarta lámina posterior metálica de electrodos (43) y un cordón del tubo de movilidad de iones pasa a través del cuarto orificio de cableado.

13. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 12, caracterizado por que la rejilla de restricción (4) está 5 formada con un cuarto orificio de paso electrónico (421) que penetra a través del cuarto aislante (41) para conectar la cuarta lámina frontal metálica de electrodos (42) y la cuarta lámina posterior metálica de electrodos (43) .

14. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 1, caracterizado por que el disco Faraday (5) comprende un quinto aislante (51) y quintas láminas metálicas de electrodos (53) fijadas concéntricamente a una superficie frontal y 10 a una superficie posterior del quinto aislante respectivamente y están conectadas entre sí.

15. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 14, caracterizado por que el quinto aislante (51) está formado con un quinto orificio de acomodación de un elemento electrónico (513) situado en caras exteriores radiales de las quintas láminas metálicas de electrodos (53) y acomoda un elemento electrónico del tubo de movilidad de iones. 15

16. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 15, caracterizado por que el disco Faraday (5) además comprende láminas anulares metálicas de electrodos (52) fijadas concéntricamente a la superficie frontal y a la superficie posterior del quinto aislante (51) respectivamente, encajadas sobre las caras exteriores radiales de las quintas láminas metálicas de electrodos (53) respectivamente, y conectadas entre sí, en el que el quinto orificio de 20 acomodación de un elemento electrónico (513) está situado en caras exteriores radiales de las láminas anulares metálicas de electrodos.

17. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 16, caracterizado por que el quinto aislante (51) además está formado con un quinto orificio de cableado (512) situado en las caras exteriores radiales de las quintas láminas 25 metálicas de electrodos (52) y un cordón del tubo de movilidad de iones pasa a través del quinto orificio de cableado.

18. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 17, caracterizado por que el quinto aislante (51) está formado con un orificio de ventilación (514) situado dentro de las láminas anulares metálicas de electrodos (52) y fuera de las quintas láminas metálicas de electrodos (53) . 30

19. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 18, caracterizado por que el disco Faraday (5) está formado con un quinto orificio de paso eléctrico (521) para conectar las láminas anulares metálicas de electrodos (52) .

20. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 1, caracterizado por que además comprende un anillo de 35 recubrimiento trasero del disco Faraday (7) y una placa de recubrimiento trasero del disco Faraday (6) apilados secuencialmente detrás del disco Faraday (5) , la placa de recubrimiento trasero del disco Faraday comprende un sexto aislante (61) y sextas láminas metálicas de electrodos (62) fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del sexto aislante respectivamente y conectadas entre sí, y el anillo de recubrimiento trasero del disco Faraday (7) comprende un séptimo aislante (71) que tiene un séptimo orificio central (714) y 40 séptimas láminas anulares metálicas de electrodos (72) fijadas concéntricamente a una superficie frontal y a una superficie posterior del séptimo aislante respectivamente.

21. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 20, caracterizado por que el sexto aislante (61) está formado con sextos orificios de cableado (612) situados respectivamente en caras exteriores radiales de las sextas láminas 45 metálicas de electrodos (62) y un cordón del tubo de movilidad de iones pasa a través de los sextos orificios de cableado; y el séptimo aislante (71) está formado con séptimos orificios de cableado (712) situados respectivamente en caras exteriores radiales de las séptimas láminas metálicas anulares de electrodos (72) y un cordón del tubo de movilidad de iones pasa a través de los séptimos orificios de cableado.

22. El tubo de movilidad de iones de la reivindicación 21, caracterizado por que la placa de recubrimiento trasero del disco Faraday (6) está formada con sextos orificios de paso eléctrico (621) que penetran respectivamente a través del sexto aislante (61) y de las sextas láminas metálicas de electrodos (62) para conectar las sextas láminas metálicas de electrodos (62) .