Thiết kế và xử lý bẫy ion PCB

PCB máy phân tích khối lượng bẫy ion sử dụng cấu trúc bẫy ion tuyến tính, điện cực của nó được xử lý bằng PCB và tiết diện của nó được thiết kế hình chữ nhật. Lý do áp dụng thiết kế này như sau: thứ nhất, bẫy ion tuyến tính có khả năng lưu trữ ion và hiệu quả thu giữ ion cao hơn so với bẫy ba chiều truyền thống, do đó nó có độ nhạy cao hơn trong phân tích và phát hiện; Thứ hai, hình chữ nhật là một trong những cấu trúc hình học đơn giản nhất, rất thuận tiện cho việc gia công và lắp ráp. Thứ ba, giá PCB thấp, công nghệ và phương pháp xử lý đã hoàn thiện.

ipcb

Bẫy ion PCB bao gồm hai cặp điện cực PCB và một cặp điện cực nắp cuối bằng kim loại. Tất cả các điện cực PCB dày 2.2 mm và dài 46 mm. Bề mặt của mỗi điện cực PCB được gia công thành ba phần: một điện cực giữa 40mm và hai điện cực cuối 2.7mm. Một băng cách điện rộng 0.3mm được gia công giữa điện cực giữa và hai điện cực cuối để có thể lần lượt tải các điện áp hoạt động khác nhau trên điện cực giữa và hai điện cực cuối. Bốn lỗ định vị có đường kính 1mm được xử lý trên các điện cực ở cả hai đầu để lắp ráp bẫy ion. Điện cực nắp cuối được làm bằng thép không gỉ với độ dày 0.5 mm và được gia công thành hình dạng đặc biệt, vì vậy nó có thể được ghép khít với các lỗ định vị ở cả hai đầu của điện cực PCB để tạo thành bẫy ion PCB.

Khi máy phân tích khối lượng bẫy ion hoạt động, điện áp tần số vô tuyến được đặt vào điện cực giữa của PCB để tạo thành điện trường liên kết xoay chiều hướng tâm, trong khi điện áp một chiều được đặt vào hai điện cực cuối để tạo thành điện trường liên kết một chiều hướng trục. Một lỗ có đường kính 3mm được xử lý ở trung tâm của mỗi điện cực nắp cuối. Các ion được tạo ra bởi các nguồn ion bên ngoài có thể đi vào bẫy ion qua lỗ trên điện cực nắp cuối, và được liên kết và lưu giữ trong bẫy ion dưới tác dụng chung của điện trường liên kết xoay chiều hướng tâm và điện trường liên kết một chiều dọc trục. Một trong hai cặp điện cực PCB được gia công trung tâm với một khe rộng 0.8 mm làm kênh chiết xuất ion, được sử dụng để phóng điện có chọn lọc các ion được lưu trữ trong bẫy ion ra khỏi bẫy để phát hiện và phân tích chất lượng.