עיצוב ועיבוד מלכודת יונים PCB

PCB מנתח המסת מלכודת יונים מאמץ מבנה מלכודת יונים לינארית, האלקטרודה שלו מעובדת על ידי PCB, והחתך שלה נועד להיות מלבני. הסיבות לאימוץ עיצוב זה הן כדלקמן: ראשית, מלכודת יונים ליניארית בעלת יכולת אחסון יונים גבוהה יותר ויעילות לכידת יונים מאשר מלכודת תלת מימדית מסורתית, כך שיש לה רגישות גבוהה יותר בניתוח וגילוי; שנית, מלבן הוא אחד המבנים הגיאומטריים הפשוטים ביותר, וזה מאוד נוח לעיבוד והרכבה. שלישית, מחיר ה- PCB נמוך, טכנולוגיית העיבוד והשיטה בשלים.

ipcb

מלכודת היונים PCB מורכבת משני זוגות אלקטרודות PCB וזוג אלקטרודות מכסה קצה מתכת. כל אלקטרודות ה- PCB עוביות ב -2.2 מ”מ ואורכן 46 מ”מ. פני השטח של כל אלקטרודה PCB מעובדים לשלושה חלקים: אלקטרודה אמצעית 40 מ”מ ושתי אלקטרודות קצה 2.7 מ”מ. סרט בידוד ברוחב 0.3 מ”מ מעובד בין האלקטרודה האמצעית לבין שתי אלקטרודות הקצה, כך שניתן לטעון מתח הפעלה שונה על האלקטרודה האמצעית ושתי אלקטרודות הקצה בהתאמה. ארבעה חורי מיקום בקוטר של 1 מ”מ מעובדים על האלקטרודות משני הקצוות להרכבת מלכודת יונים. אלקטרודת כיסוי הקצה עשויה נירוסטה בעובי של 0.5 מ”מ ומעובדת לצורה מיוחדת, כך שניתן להתאים אותה באופן הדוק לחורי המיקום בשני קצות האלקטרודה PCB ליצירת מלכודת יונים PCB.

כאשר מנתח ההמונים של מלכודת יונים פועל, מתח תדר רדיו מופעל על האלקטרודה האמצעית של הלוח הדרוש ליצירת שדה חשמלי רדיאלי כבול AC, בעוד מתח DC מופעל על שתי האלקטרודות הסופיות ליצירת שדה חשמלי צירי DC ציר. חור בקוטר של 3 מ”מ מעובד במרכז כל אלקטרודת מכסה הקצה. יונים המיוצרים ממקורות יונים חיצוניים יכולים להיכנס למלכודת היונים דרך החור באלקטרודת מכסה הקצה, והם נקשרים ומאוחסנים במלכודת היונים תחת הפעולה המשותפת של שדה חשמלי רדיאלי כבול AC ושדה חשמלי צמוד DC. אחד משני זוגות אלקטרודות ה- PCB מעובד באופן מרכזי עם חריץ ברוחב 0.8 מ”מ כתעלה להפקת יונים, המשמשת לפריקה סלקטיבית של היונים המאוחסנים במלכודת היונים מחוץ למלכודת לאיתור וניתוח איכות.