雙通道離子源噴頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開雙通道離子源噴頭，包括放電針、外套、放電針螺頭、電極、電極螺頭、高壓導(dǎo)線、進(jìn)氣管和進(jìn)氣管螺頭。外套有中心貫通孔，放電針的頭部從外套的尾部中心螺紋孔穿入，至其尾部在外套的頭部露出一定距離伸出，放電針的尾部套進(jìn)放電針螺頭里，形成對放電針的密封并固定；高壓導(dǎo)線從電極螺頭的內(nèi)孔穿過，高壓導(dǎo)線的前端置入電極尾部的內(nèi)孔并焊接牢固，使電極進(jìn)入電極螺頭的內(nèi)孔中；將電極螺頭從放電針螺頭的尾部擰入，使電極貼在放電針的尾部端面上；將進(jìn)氣管插入到外套的尾部側(cè)端螺紋孔內(nèi)，而后在外套的尾部的側(cè)端螺紋孔內(nèi)擰入進(jìn)氣管螺頭。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊體積小，主要應(yīng)用于表面解吸常壓化學(xué)電離源，尤其適用于小型直接質(zhì)譜分析。
【專利說明】雙通道離子源噴頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離子源噴頭，特別是一種雙通道離子源噴頭，主要應(yīng)用于表面解吸常壓化學(xué)電離源，尤其適用于小型直接質(zhì)譜分析。

【背景技術(shù)】
[0002]表面解吸常壓化學(xué)電離(Desorpt1nAtmospheric Pressure Chemical1nizat1n, DAPCI)質(zhì)譜技術(shù)，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品醫(yī)藥衛(wèi)生、國防安全、公共安全以及質(zhì)譜成像等諸多領(lǐng)域，在航天航空、環(huán)境監(jiān)測、催化化學(xué)、有機(jī)合成等領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用前景。
[0003]表面解吸常壓化學(xué)電離(DAPCI)技術(shù)以常壓電暈放電產(chǎn)生初級離子作為能荷載體，通過氣-固-氣或液-固-氣三相進(jìn)行能荷傳遞，實(shí)現(xiàn)固體表面分子的高效電離。因此，適用于常壓電暈放電產(chǎn)生初級離子的噴頭是DAPCI技術(shù)的關(guān)鍵。
[0004]然而，目前市場上還沒有適用于DAPCI源的噴頭，現(xiàn)有的離子源噴頭主要用于非DAPCI的質(zhì)譜分析技術(shù)；而實(shí)驗(yàn)室里所用的DAPCI源的噴頭往往是由不銹鋼三通管接頭拼裝而成，結(jié)構(gòu)受到限制，使用不方便，穩(wěn)定性不高，嚴(yán)重限制了 DAPCI質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有離子源噴頭不適用于DAPCI質(zhì)譜分析，以及實(shí)驗(yàn)室拼裝的離子源噴頭結(jié)構(gòu)受到限制、使用不便、穩(wěn)定性不高等不足，本發(fā)明特提供一種雙通道離子源噴頭，該離子源噴頭體積小，使用方便，穩(wěn)定性高，成本較低。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種雙通道離子源噴頭，包括:
[0007]外套(2),具有中心貫通孔,所述外套包括外套頭部和外套尾部,所述外套尾部的側(cè)端具有與所述中心貫通孔相連通的側(cè)端螺紋孔；
[0008]放電針(I)，具有放電針頭部和放電針尾部，所述放電針頭部從所述外套尾部穿入，所述放電針尾部在所述外套頭部伸出；
[0009]電極(4)，其前端與所述放電針相貼合；
[0010]高壓導(dǎo)線(6)，其一端與所述電極相連接，通過所述電極將高壓加在放電針上；
[0011]進(jìn)氣管(7)，所述進(jìn)氣管插入到所述外套的側(cè)端螺紋孔內(nèi)。
[0012]還包括放電針螺頭(3)，其前端螺頭擰入所述外套的尾部螺孔內(nèi)，所述放電針尾部套進(jìn)所述放電針螺頭里，并對所述放電針密封及固定。
[0013]還包括電極螺頭(5)，所述電極設(shè)置在所述電極螺頭的內(nèi)孔中，所述高壓導(dǎo)線穿入所述電極螺頭的內(nèi)孔并與所述電極相貼合，所述電極螺頭從所述放電針螺頭的后端擰入，所述電極貼在所述放電針尾部的端面上。
[0014]所述高壓導(dǎo)線的一端置入所述電極的內(nèi)孔中并與所述電極相焊接。
[0015]所述外套為錐形結(jié)構(gòu)，所述外套頭部具有錐尖，所述外套尾部粗大呈扁平狀；所述外套還包括外套中部，所述外套中部連接所述外套頭部和所述外套尾部，所述外套中部呈圓柱形，所述外套中部的外圓柱面上刻有便于在安裝時觀察噴頭的位置的軸向的線性刻度。
[0016]所述中心貫通孔的孔徑大于所述放電針的外徑，兩者間隙為高純度氮?dú)釴2的通道。
[0017]所述放電針的結(jié)構(gòu)呈兩段式，包括頭段和尾段，所述尾段的直徑大于所述頭段的直徑。
[0018]所述放電針的結(jié)構(gòu)呈兩段式，包括頭段和尾段，所述尾段的長度大于所述頭段的長度。
[0019]所述電極安裝在所述放電針尾部。
[0020]所述放電針頭部為圓錐形形狀。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022](I)該離子源噴頭體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，主要外接部件(進(jìn)氣與加高壓的部件)都位于基體尾部，適用于DAPCI源，特別適用于小型直接質(zhì)譜分析。
[0023](2)該離子源使用錐度密封，密封性好，連接穩(wěn)固，當(dāng)錐度零件材料為PEEK時，可以獲得更好的密封性與穩(wěn)定性。
[0024](3)由于主要部件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，生產(chǎn)工藝難度不大，而且組裝與拆卸方便，主要部件通用性強(qiáng)，因而成本較低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)軸測圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的俯視圖；
[0027]圖3是圖2的A-A向剖視圖，用以展示各個組成零件的裝配結(jié)構(gòu)關(guān)系；
[0028]圖4是本發(fā)明的放電針正視圖，用以展示放電針的結(jié)構(gòu)；
[0029]圖5是外套的主剖視圖，用以展示外套的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0030]圖6是放電針螺頭的主剖視圖；
[0031]圖7是電極的主剖視圖；
[0032]圖8是電極螺頭的主剖視圖；
[0033]圖9是進(jìn)氣管螺頭的主剖視圖。
[0034]圖中:
[0035]I一放電針，2—外套，3—放電針螺頭，4一電極，5—電極螺頭，6—高壓導(dǎo)線，7—進(jìn)氣管，8—進(jìn)氣管螺頭；
[0036]11一針頭，12—針柄；
[0037]21—螺紋孔，22—內(nèi)錐面，23 —中部氣體通道，24—頭部氣體通道，25—螺紋孔，26—內(nèi)錐面；
[0038]31—外錐面，32—外螺紋，33—外摩擦面，34—螺紋孔，35—內(nèi)孔；
[0039]41一前端面，42—后端面，43—內(nèi)孔；
[0040]51—外螺紋，52—外摩擦面，53—內(nèi)孔，54—內(nèi)孔；
[0041]81—外錐面，82—外螺紋，83—外摩擦面，84—內(nèi)孔。

【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，圖中相同的結(jié)構(gòu)和功能的器件已用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)出，附圖只是用于幫助解釋本發(fā)明，并不代表本發(fā)明范圍的限制，同時，附圖并未按比例畫出。
[0043]如圖1、2、3所示，從外觀上看，本發(fā)明包括一離子源噴頭外套2，進(jìn)氣與加高壓的部件都布置在外套2的尾部，在外套2上互成角度地布設(shè)有兩個空心螺頭，分別為放電針螺頭3和進(jìn)氣管螺頭8，從兩個螺頭的中心孔處分別向外套2內(nèi)部引入放電針I(yè)和進(jìn)氣管7，放電針I(yè)伸出外套2頭部一段距離。電極螺頭5連接在放電針螺頭3尾部，高壓導(dǎo)線6從電極螺頭5的中心孔處引入，并焊接在電極4的內(nèi)孔里。
[0044]如圖4所示,放電針I(yè)為一桿狀結(jié)構(gòu),主要包括針頭11與針柄12兩部分,其中針頭11的端部呈尖銳的幾何構(gòu)型，用于在其附近形成局部高電場。
[0045]如圖5所示，外套2為一錐形結(jié)構(gòu)，外套的尾部粗大呈扁平狀，外套的頭部具有錐尖，內(nèi)開設(shè)有一中心通孔，依次為螺紋孔21、內(nèi)錐面22、中部氣體通道23、頭部氣體通道24 ；而在外套2尾部與中心通孔交叉成一定角度的方向也開設(shè)有一通孔，包括螺紋孔25、內(nèi)錐面26，且與中心通孔相通。
[0046]如圖6所示，放電針螺頭3為一錐形結(jié)構(gòu)，從外觀上看，頭部為用于密封的外錐面31，中間為用于連接的外螺紋32，尾部為便于手?jǐn)Q旋轉(zhuǎn)的外摩擦面33。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，放電針螺頭3包括用于連接的螺紋孔34和用于密封的內(nèi)孔35。
[0047]如圖7所示，電極4為一回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，包括前端面41、后端面42和用于焊接連接高壓導(dǎo)線6的內(nèi)孔43。
[0048]如圖8所示，電極螺頭5為一錐形結(jié)構(gòu)，，從外觀上看，包括用于連接的外螺紋51和便于手?jǐn)Q旋轉(zhuǎn)的外摩擦面52。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，電極螺紋5包括內(nèi)孔53和內(nèi)孔54，其中，內(nèi)孔53的內(nèi)徑比高壓導(dǎo)線6的外徑稍大，內(nèi)孔54的內(nèi)徑比電極4的外徑稍大，這樣，當(dāng)擰緊電極螺紋5時，電極4的前端面41頂緊放電針1，電極4的后端面42頂緊內(nèi)孔53和內(nèi)孔54的交界面上，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的高壓傳導(dǎo)。
[0049]如圖9所示，進(jìn)氣管螺頭8為一錐形結(jié)構(gòu)，從外觀上看，頭部為用于密封的外錐面81，中間為用于連接的外螺紋82，尾部為便于手?jǐn)Q旋轉(zhuǎn)的外摩擦面83。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，進(jìn)氣管螺頭8內(nèi)設(shè)一內(nèi)孔84，內(nèi)孔84的外徑只比進(jìn)氣管7的外徑稍大，在擰緊進(jìn)氣管螺頭8，便于密封鎖緊進(jìn)氣管7。
[0050]如圖3所示，放電針I(yè)從外套2的中心通孔尾部穿入，并在端部氣體通道24中露出一定距離，放電針螺頭3外穿在放電針I(yè)尾部的針柄12上，當(dāng)擰緊放電針螺頭3時，外錐面31與內(nèi)錐面22緊貼在一起，同時內(nèi)孔35也緊貼在針柄12上，既實(shí)現(xiàn)了密封又固定了放電針I(yè)。高壓導(dǎo)線6被焊接在電極4的尾部內(nèi)孔43中，并穿入電極螺頭5中，將電極螺頭5擰入放電針螺頭3中，電極4的前端面41則緊貼在放電針的尾部，電極4的后端面42則頂在內(nèi)孔53和內(nèi)孔54的交界面上，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的高壓傳導(dǎo)。進(jìn)氣管7從進(jìn)氣管螺頭8的內(nèi)孔84中穿過，并插在外套2的螺紋孔25中，擰緊進(jìn)氣管螺頭8，當(dāng)外錐面81與內(nèi)錐面26緊貼在一起，內(nèi)孔84也緊貼在進(jìn)氣管7的外面，既實(shí)現(xiàn)了密封又固定了進(jìn)氣管7。
[0051]按如下步驟安裝:(I)放電針的頭部從外套的尾部中心螺紋孔穿入，直至在外套的頭部露出一定距離。放電針的尾部套進(jìn)放電針螺頭里，擰緊放電針螺頭，形成對放電針的密封。(2)高壓導(dǎo)線從電極螺頭的內(nèi)孔穿過，高壓導(dǎo)線的前端置入電極尾部的內(nèi)孔并焊接牢固，然后拉緊高壓導(dǎo)線的另一端，使電極進(jìn)入電極螺頭的內(nèi)孔中。(3)將電極螺頭從放電針螺頭的尾部擰入，使電極貼在放電針的尾部端面上，當(dāng)高壓導(dǎo)線加高壓時，通過電極將高壓加在放電針上。(4)將進(jìn)氣管插入到外套的尾部側(cè)端螺紋孔內(nèi)，直至到底，而后在外套的尾部側(cè)端螺紋孔內(nèi)擰入進(jìn)氣管螺頭，并擰緊密封。
[0052]工作時，高壓導(dǎo)線上加高壓，于是放電針上也加上了高壓，從而在放電針的頭部附近形成局部高電場。同時，高純度氮?dú)釴2從進(jìn)氣管中通入，并通過外套內(nèi)孔與放電針間的間隙，從外套頭部內(nèi)孔與放電針頭部的間隙中噴出，形成初級離子，如水自由基陽離子。
[0053]外套的中心貫通孔與側(cè)端螺紋孔相連通，中心貫通孔孔徑的孔徑大于放電針的外徑，便于形成高純度氮?dú)獾耐ǖ馈?br> [0054]放電針的結(jié)構(gòu)呈兩段式，放電針包括頭段和尾段，尾段的直徑大于頭段的直徑，尾段的長度大于頭段的長度。尾段較長且直徑大，頭段較短且直徑小，既保證了放電針的剛度又實(shí)現(xiàn)了頭部的幾何構(gòu)型要求。放電針的頭部通常具有尖銳的幾何結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)放電針加上高壓時，便于在其頭部附近形成局部高電場。
[0055]外套尾部的中心螺紋孔緊接著一個內(nèi)錐面，放電針螺頭的頭部是一個外錐面，同時放電針螺頭的內(nèi)孔孔徑只比放電針的外徑稍大，當(dāng)擰緊放電針螺頭時，兩個錐面緊緊地貼合在一起，同時放電針螺頭的頭部內(nèi)孔面也緊緊地貼合在放電針的外柱面上，從而形成密封作用，防止氮?dú)釴2從尾部的中心螺紋孔中泄露。同理，外套尾部的側(cè)端螺紋孔緊接著一個內(nèi)錐面，進(jìn)氣管螺頭的頭部是一個外錐面，同時進(jìn)氣管螺頭的內(nèi)孔孔徑只比進(jìn)氣管的外徑稍大，當(dāng)擰緊進(jìn)氣管螺頭時，兩個錐面緊緊地貼合在一起，同時進(jìn)氣管螺頭的頭部內(nèi)孔面也緊緊地貼合在進(jìn)氣管的外柱面上，從而形成密封作用，防止氮?dú)釴2從尾部的側(cè)端螺紋孔中泄露。
[0056]所有的部件都是回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。其中，外套為錐形結(jié)構(gòu)，外套的頭部具有錐尖，外套的尾部粗大呈扁平狀，外套還包括中間部，中間部連接頭部和尾部，中間部呈圓柱形，中間部的外圓柱面上刻有軸向的線性刻度，便于觀察噴頭的位置。
[0057]值得說明的是，上述實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種雙通道離子源噴頭，其特征在于，包括: 外套(2)，具有中心貫通孔，所述外套包括外套頭部和外套尾部，所述外套尾部的側(cè)端具有與所述中心貫通孔相連通的側(cè)端螺紋孔； 放電針(I)，具有放電針頭部和放電針尾部，所述放電針頭部從所述外套尾部穿入，所述放電針尾部在所述外套頭部伸出； 電極(4)，其前端與所述放電針相貼合； 高壓導(dǎo)線出)，其一端與所述電極相連接，通過所述電極將高壓加在放電針上； 進(jìn)氣管(7)，所述進(jìn)氣管插入到所述外套的側(cè)端螺紋孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于，還包括放電針螺頭(3)，其前端螺頭擰入所述外套的尾部螺孔內(nèi)，所述放電針尾部套進(jìn)所述放電針螺頭里，并對所述放電針密封及固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于，還包括電極螺頭(5)，所述電極設(shè)置在所述電極螺頭的內(nèi)孔中，所述高壓導(dǎo)線穿入所述電極螺頭的內(nèi)孔并與所述電極相貼合，所述電極螺頭從所述放電針螺頭的后端擰入，所述電極貼在所述放電針尾部的端面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于，所述高壓導(dǎo)線的一端置入所述電極的內(nèi)孔中并與所述電極相焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于，所述外套為錐形結(jié)構(gòu)，所述外套頭部具有錐尖，所述外套尾部粗大呈扁平狀；所述外套還包括外套中部，所述外套中部連接所述外套頭部和所述外套尾部，所述外套中部呈圓柱形，所述外套中部的外圓柱面上刻有便于在安裝時觀察噴頭的位置的軸向的線性刻度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于，所述中心貫通孔的孔徑大于所述放電針的外徑，兩者間隙為高純度氮?dú)釴2的通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于，所述放電針的結(jié)構(gòu)呈兩段式，包括頭段和尾段，所述尾段的直徑大于所述頭段的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于，所述放電針的結(jié)構(gòu)呈兩段式，包括頭段和尾段，所述尾段的長度大于所述頭段的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于，所述電極安裝在所述放電針尾部。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙通道離子源噴頭，其特征在于:所述放電針頭部為圓錐形形狀。
【文檔編號】H01J49/02GK104269339SQ201410528042
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】董曉峰, 陳煥文, 王姜, 顧海巍 申請人:東華理工大學(xué)