Ontwerp en verwerking van PCB-ionenval

PCB ion trap massa-analysator keurt lineaire ion trap structuur goed, de elektrode wordt verwerkt door PCB en de dwarsdoorsnede is ontworpen om rechthoekig te zijn. De redenen om dit ontwerp toe te passen zijn als volgt: ten eerste heeft lineaire ionenval een hogere ionenopslagcapaciteit en ionenvangefficiëntie dan traditionele driedimensionale val, dus het heeft een hogere gevoeligheid bij analyse en detectie; Ten tweede is rechthoek een van de eenvoudigste geometrische structuren, wat erg handig is voor bewerking en montage. Ten derde is de PCB-prijs laag, de verwerkingstechnologie en de methode volwassen.

ipcb

De PCB-ionenval bestaat uit twee paar PCB-elektroden en een paar metalen eindkapelektroden. Alle PCB-elektroden zijn 2.2 mm dik en 46 mm lang. Het oppervlak van elke PCB-elektrode is in drie delen bewerkt: een middenelektrode van 40 mm en twee eindelektroden van 2.7 mm. Tussen de middenelektrode en de twee eindelektroden is een 0.3 mm brede isolatietape aangebracht, zodat verschillende bedrijfsspanningen respectievelijk op de middenelektrode en de twee eindelektroden kunnen worden geladen. Op de elektroden zijn aan beide uiteinden vier positioneringsgaten met een diameter van 1 mm verwerkt voor de montage van de ionenvanger. De eindafdekelektrode is gemaakt van roestvrij staal met een dikte van 0.5 mm en verwerkt tot een speciale vorm, zodat deze nauw kan worden afgestemd op de positioneringsgaten aan beide uiteinden van de PCB-elektrode om een ​​PCB-ionenval te vormen.

Wanneer de ion trap massa-analysator werkt, wordt radiofrequentiespanning aangelegd op de middelste elektrode van de PCB om een ​​radiaal AC-gebonden elektrisch veld te vormen, terwijl gelijkspanning wordt toegepast op de twee eindelektroden om een ​​axiaal DC-gebonden elektrisch veld te vormen. In het midden van elke eindkapelektrode is een gat met een diameter van 3 mm verwerkt. Ionen gegenereerd door externe ionenbronnen kunnen de ionenval binnendringen via het gat op de eindkapelektrode en worden gebonden en opgeslagen in de ionenval onder de gezamenlijke werking van een radiaal AC-gebonden elektrisch veld en een axiaal DC-gebonden elektrisch veld. Een van de twee paren PCB-elektroden is centraal bewerkt met een 0.8 mm brede spleet als ionenextractiekanaal, dat wordt gebruikt om de ionen die in de ionenval zijn opgeslagen selectief uit de val te ontladen voor detectie en kwaliteitsanalyse.