PCB 이온 트랩 설계 및 가공

PCB 이온 트랩 질량 분석기는 선형 이온 트랩 구조를 채택하고 전극은 PCB로 처리되며 단면은 직사각형으로 설계되었습니다. 이 디자인을 채택한 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 선형 이온 트랩은 기존의 XNUMX차원 트랩보다 이온 저장 용량과 이온 포집 효율이 높기 때문에 분석 및 검출 감도가 더 높습니다. 둘째, 직사각형은 가장 단순한 기하학적 구조 중 하나로 가공 및 조립에 매우 편리합니다. 셋째, PCB 가격이 낮고 가공 기술과 방법이 성숙합니다.

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PCB 이온 트랩은 두 쌍의 PCB 전극과 한 쌍의 금속 엔드 캡 전극으로 구성됩니다. 모든 PCB 전극은 두께 2.2mm, 길이 46mm입니다. 각 PCB 전극의 표면은 40mm 중간 전극과 2.7개의 XNUMXmm 끝 전극의 세 부분으로 가공됩니다. 중간 전극과 두 끝 전극 사이에 0.3mm 너비의 절연 테이프를 가공하여 중간 전극과 두 끝 전극에 각각 다른 작동 전압을 가할 수 있습니다. 이온 트랩 조립을 위해 전극 양단에 직경 1mm의 XNUMX개의 위치 결정 구멍이 가공되어 있습니다. 엔드 커버 전극은 두께 0.5mm의 스테인리스 스틸로 특수 형상으로 가공되어 PCB 전극 양단의 위치 결정 구멍과 밀착되어 PCB 이온 트랩을 형성할 수 있습니다.

이온 트랩 질량 분석기가 작동할 때 무선 주파수 전압은 PCB의 중간 전극에 적용되어 방사형 AC 바인딩 전기장을 형성하는 반면 DC 전압은 두 끝 전극에 적용되어 축 DC 바인딩 전기장을 형성합니다. 각 엔드 캡 전극의 중앙에는 직경 3mm의 구멍이 가공됩니다. 외부 이온 소스에 의해 생성된 이온은 엔드 캡 전극의 구멍을 통해 이온 트랩으로 들어갈 수 있으며 방사형 AC 결합 전기장과 축방향 DC 결합 전기장의 결합 작용에 따라 이온 트랩에 결합 및 저장됩니다. 두 쌍의 PCB 전극 중 하나는 이온 추출 채널로 0.8mm 너비의 슬릿으로 중앙에서 가공되며, 이는 검출 및 품질 분석을 위해 이온 트랩에 저장된 이온을 트랩 밖으로 선택적으로 방출하는 데 사용됩니다.