Gitterstruktur für die Analyse von Ionen insbesondere in Ionenmobilitätsspektrometern

// Analytik // Elektronik und Elektrotechnik // Mess- und Regeltechnik // Sensorik und Messgeräte
Ref-Nr: 17009

Einleitung / Abstract

Die Erfindung betrifft die Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) und zeichnet sich durch eine erhebliche Verbesserung der Sensitivität aus.

Abb.1: Erfindungsgemäß angepasste Gitterstruktur

Hintergrund

IMS sind weit verbreitete Systeme zum schnellen und sensitiven Nachweis verschiedenster Substanzen. Driftzeit-IMS messen dabei die Zeit, die die Ionen benötigen, um eine bestimmte Strecke in einem elektrischen Feld zurückzulegen. Um ein definiertes Feld zu erzeugen, ist der Driftbereich von einer Vielzahl von Driftringen umgeben, die auf das jeweils ihrer Position entsprechende elektrische Potenzial eingestellt sind. Um einzelne Bereiche innerhalb der Driftröhre in Driftrichtung zu unterteilen, bspw. vor dem Detektor oder im Ionentor, werden Gitter eingesetzt, die über den Querschnitt der Röhre ein einheitliches Potenzial sicherstellen sollen. Übliche Formen haben eine Streifengitterstruktur oder sind als hexagonale Gitter aufgebaut.

Lösung

Erfindungsgemäß wird mit einer kleinen Änderung der Gitterstruktur eine erhebliche Verbesserung der Sensitivität eines IMS erreicht. Dies resultiert daraus, dass die Position jedes einzelnen Gitterelements gezielt an das an dem entsprechenden Radius herrschende elektrische Feld angepasst werden kann. So können Feldinhomogenitäten und insbesondere Felddurchgriffe in feldfreie Bereiche kompensiert werden. Beispielsweise lässt sich so eine erheblich verbesserte Variante des bereits extrem sensitiven Field-Switching-Ionentors

Vorteile

Einfache Implementierung der Erfindung in bestehende Fertigungsprozesse und Systeme Herstellung der erfindungsgemäßen Gitterstruktur mittels der bisherigen Fertigungsverfahren Erhebliche Verbesserung der Sensitivität eines IMS

Anwendungsbereiche

Ionenmobilitätsspektrometrie / Ionenmobilitätsspektrometer

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