一种介质阻挡辉光放电离子源结构

摘要

本发明公开了一种介质阻挡辉光放电离子源结构。本发明将金属丝封装在玻璃管内，不易被氧化；采用双同轴结构，两个玻璃管平行且紧密接触，确保金属丝电极平行且间距的一致性；两个金属丝之间的介质仅为薄薄的玻璃管壁，易于小型化，且不易被氧化，使用寿命长。本发明离子源结构简单，制作方便，体积小，不易被氧化，所需驱动电路的极限电压值小，能耗低。

说明书

技术领域

本发明涉及检测仪器离子源技术领域，具体涉及一种介质阻挡辉光放电离子源结构，可广泛用于基于离子迁移谱原理的便携式物质检测仪。

背景技术

目前常见的离子源包括：放射性电离、光致和紫外线电离、电晕放电、辉光放电、介质阻挡放电等。放射性电离，如Ni63，其电离能级高，工作时间长，产物离子稳定，但是其存在辐射污染的问题，后期处置麻烦；光电离对发光设备要求较高，使用的发光器件体积大，使用寿命较短并且电离能不高；电晕放电一般使用金属电极，但裸露在具有强氧化性的离子化区域，其表面容易氧化，影响其继续放电；传统的辉光放电在大气压下又存在难以维持的问题；而介质阻挡放电由于其固有的特点(大气压下使用、器件结构简单、放电性能稳定、产物离子浓度高)，已经广泛地应用于臭氧生成、污染物处理、物质表面改性和清理、照明、薄膜沉积等大规模的工业领域，展示出该技术的成熟性和市场价值。

然而，现有介质阻挡放电离子源采用平行或同轴结构，结构尺寸大，金属电极一般暴露于空气之中，易被空气电离的强氧化性气体腐蚀。同时，由于其体积大，放电电极之间间隔宽，因而驱动电路所需的极限放电电压较高，导致其驱动电路的关键元器件寿命降低或者需要更高规格参数的元器件，导致成本变高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种介质阻挡辉光放电离子源结构，简单可靠、体积小、驱动电路极限放电电压小、使用寿命长，能广泛应用于各类基于离子迁移谱的仪器中。

本发明的介质阻挡辉光放电离子源结构，包括第一金属丝、第二金属丝、第一玻璃套管、第二玻璃套管和底座；其中，第一金属丝包裹在第一玻璃套管内，第二金属丝包裹在第二玻璃套管内；第一玻璃套管和第二玻璃套管平行且紧密接触，固定在底座上；底座上设有两个平行通孔，第一金属丝和第二金属丝分别穿过两个通孔与导线连接。

较优的，还包括绝缘丝，所述绝缘丝将第一玻璃套管和第二玻璃套管缠绕固定。

较优的，所述第一玻璃套管或第二玻璃套管伸入底座的通孔内固定。

较优的，在底座的端面，两个通孔处设有环路凹槽，两个通孔之间设有凸起，用于隔离第一金属丝和第二金属丝。

较优的，第一玻璃套管、第二玻璃套管和底座之间涂有绝缘胶。

较优的，第一玻璃套管和第二玻璃套管采用石英玻璃制成。

较优的，第一金属丝和第二金属丝采用耐腐蚀的不锈钢材质制成。

有益效果：

本发明将金属丝封装在玻璃管内，不易被氧化，采用双同轴结构，两个玻璃管平行且紧密接触，确保金属丝电极平行且间距的一致性，两个金属丝之间的介质仅为薄薄的玻璃管壁，易于小型化，且不易被氧化，使用寿命长。本发明离子源结构简单，制作方便，体积小，不易被氧化，所需驱动电路的极限电压值小，能耗低。

附图说明

图1为本发明离子源结构示意图。

图2为图1的正面剖视图。

其中，1-第一金属丝，2-第二金属丝，3-第一玻璃套管，4-第二玻璃套管，5-绝缘丝，6-底座。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种介质阻挡辉光放电离子源结构，如图1和图2所示，包括离子发生结构和支撑底座6。离子发生结构主要包括第一金属丝1、第二金属丝2、第一玻璃套管3和第二玻璃套管4。第一金属丝1被第一玻璃套管3从头部包裹一部分，第二金属丝2被第二玻璃套管4从头部包裹至弯折部分，第一玻璃套管3和第二玻璃套管4平行排列并紧密接触。支撑底座6用于支撑和固定离子发生结构，设有2个平行的通孔，玻璃套管安装在支撑底座6上，第一金属丝1和第二金属丝2分别穿过支撑底座上的通孔，与驱动电路连接。

本发明离子发生结构采取了一种双同轴结构，将金属丝包裹在两个平行的玻璃套管内，一方面，玻璃套管可有效防止金属丝接触空气被腐蚀，提高放电寿命，另一方面平行的玻璃套管可以确保两个金属丝的平行，保证电极间距一致性；同时，玻璃套管紧密接触，确保两根金属丝之间的介质薄且无其他杂质，进一步防止其腐蚀，延长其寿命。此外，还可以采用绝缘丝(5)以螺旋形式将两个平行套管缠绕固定，确保两个玻璃管套平行且紧密接触。

支撑底座6采用绝缘材质，玻璃套管可采用直接插入通孔的方式或其他方式固定在支撑底座6上。此外，可以调整两个通孔间的间距，使其较宽，可防止金属电极之间被击穿。在支撑底座的表面，设置两个平行的圆槽，用于放置O型圈与其它部件密封，两通孔中间有一段突起，用于隔离两个金属丝。玻璃套管与支撑底座之间可采用绝缘胶等进行绝缘密封。

其中，为保证离子发生结构的可靠性，基于市场上成熟的玻璃成型工艺，本实施例中，玻璃套管采用石英玻璃制成，离子发生结构以石英玻璃作为介质材料；金属丝作为放电电极，采用耐腐蚀的不锈钢材质，增强离子发生结构的抗氧化能力。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。