PCB iyon tuzağının tasarımı ve işlenmesi

PCB iyon tuzağı kütle analizörü doğrusal iyon tuzağı yapısını benimser, elektrotu PCB tarafından işlenir ve kesiti dikdörtgen olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu tasarımın benimsenmesinin nedenleri şunlardır: ilk olarak, doğrusal iyon tuzağı, geleneksel üç boyutlu tuzaktan daha yüksek iyon depolama kapasitesine ve iyon yakalama verimliliğine sahiptir, bu nedenle analiz ve algılamada daha yüksek hassasiyete sahiptir; İkincisi, dikdörtgen, işleme ve montaj için çok uygun olan en basit geometrik yapılardan biridir. Üçüncüsü, PCB fiyatı düşük, işleme teknolojisi ve yöntemi olgun.

ipcb

PCB iyon kapanı, iki çift PCB elektrotundan ve bir çift metal uç kapağı elektrotundan oluşur. Tüm PCB elektrotları 2.2 mm kalınlığında ve 46 mm uzunluğundadır. Her bir PCB elektrotunun yüzeyi üç parça halinde işlenir: 40 mm orta elektrot ve iki 2.7 mm uç elektrot. Orta elektrot ve iki uç elektrot arasına 0.3 mm genişliğinde bir yalıtım bandı işlenir, böylece sırasıyla orta elektrot ve iki uç elektrot üzerine farklı çalışma voltajları yüklenebilir. İyon tutucu montajı için elektrotların her iki ucunda 1 mm çapında dört konumlandırma deliği işlenir. Uç kapak elektrotu, 0.5 mm kalınlığında paslanmaz çelikten yapılmıştır ve özel bir şekle işlenmiştir, böylece bir PCB iyon kapanı oluşturmak için PCB elektrotunun her iki ucundaki konumlandırma delikleriyle yakından eşleştirilebilir.

İyon tuzak kütle analizörü çalıştığında, radyal bir AC bağlı elektrik alanı oluşturmak için PCB’nin orta elektrotuna radyo frekansı voltajı uygulanırken, eksenel bir DC bağlı elektrik alanı oluşturmak için iki uç elektrota dc voltaj uygulanır. Her uç kapağı elektrotunun merkezinde 3 mm çapında bir delik işlenir. Harici iyon kaynakları tarafından üretilen iyonlar, uç kapak elektrotundaki delikten iyon tuzağına girebilir ve radyal AC bağlı elektrik alanı ve eksenel DC bağlı elektrik alanının ortak etkisi altında bağlanır ve iyon tuzağında depolanır. İki çift PCB elektrotundan biri, iyon tuzağında depolanan iyonları algılama ve kalite analizi için tuzaktan seçici olarak boşaltmak için kullanılan bir iyon ekstraksiyon kanalı olarak 0.8 mm genişliğinde bir yarıkla merkezi olarak işlenir.