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原文传递一种用于分析气体中杂质的电离探测器及其运行方法

专利名称：	一种用于分析气体中杂质的电离探测器及其运行方法
摘要：	本发明公开了一种用于分析气体中杂质的电离探测器及其运行方法。电离腔室包括阴极板、阳极板、绝缘壁面和检测电极，阴极板和阳极板相对平行设置，且阴极板和阳极板与临近的绝缘壁面垂直，检测电极相对设置于临近阳极板的绝缘壁面上，直流电源的负极极与阴极板连接，直流电源的正极同时与阳极板和数模转换器的另一端连接，检测电极与电阻器的另一端连接。本发明能实现接近大气压下的直流微放电等离子体，在高气压下能够对杂质气体或金属进行分析。与脉冲放电产生的余晖等离子体相比具有结果稳定性高、电子测量系统要求低的特点。不需要具有纳秒级别的触发电路。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	袁承勋;俞鸷;姚静锋;周忠祥;安纳托利.安纳托利维奇.库德利亚夫谢夫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910465225.7
公开号：	CN110146588A
代理机构：	哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司
代理人：	刘景祥
分类号：	G01N27/70(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
主权项：	1.一种用于分析气体中杂质的电离探测器，包括检测系统、电离腔室和直流电源(15)，所述检测系统包括电阻器(11)、模数转换器(12)、计算机(13)和数模转换器(14)，所述模数转换器(12)与所述电阻器(11)并联，所述电阻器(11)的一端与所述数模转换器(14)的一端连接，所述模数转换器(12)与计算机(13)连接，所述计算机(13)与数模转换器(14)连接，其特征在于，所述电离腔室包括阴极板(5)、阳极板(6)、绝缘壁面(7)和检测电极(10)，所述阴极板(5)和阳极板(6)相对平行设置，且所述阴极板(5)和阳极板(6)与临近的绝缘壁面(7)垂直，所述检测电极(10)周向设置于临近所述阴极板(6)的绝缘壁面(7)内，所述直流电源(15)的负极与所述阴极板(5)连接，所述直流电源(15)的正极同时与所述阳极板(6)和所述数模转换器(14)的另一端连接，所述检测电极(10)与所述采集电阻器(11)的另一端连接。 2.根据权利要求1所述的一种用于分析气体中杂质的电离探测器，其特征在于，当所述电离探测器处于使用状态时，所述电离腔室中注有惰性气体。 3.根据权利要求2所述的一种用于分析气体中杂质的电离探测器，其特征在于，所述惰性气体为氦气或氩气。 4.根据权利要求2所述的一种用于分析气体中杂质的电离探测器，其特征在于，当所述电离探测器处于使用状态时，所述电离腔室中的气压值为10-104Pa。 5.根据权利要求1所述的一种用于分析气体中杂质的电离探测器，其特征在于，所述阴极板(5)和阳极板(6)为圆形高纯度金属电极板。 6.根据权利要求1所述的一种用于分析气体中杂质的电离探测器，其特征在于，所述电离腔室为密闭腔室。 7.一种用于分析气体中杂质的电离探测器的运行方法，应用于权利要求1-6提出的一种用于分析气体中杂质的电离探测器，其步骤为： S100在电离腔室中按比例注入气体混合物，所述气体混合物包括杂质气体和惰性气体； S200通入直流电压，使所述电离腔室内保持稳定的直流电流辉光放电等离子体，并产生较大区域的负辉区等离子体； S300所述杂质气体的原子或分子在和惰性气体的亚稳态原子或分子碰撞时被电离，产生具有所述杂质气体原子或分子特征的具有特定动能的高速电子； S400在所述检测电极(10)中施加设置的电压值，检测系统根据所述采集电阻器(11)的电压值记录流经所述检测电极(10)的电流值； S500所述检测系统通过测量出不同电压值所对应的电流值得到等离子体诊断中的I-V曲线，并由电流对电压二阶导数确定等离子体电势； S600所述检测系统通过等离子体电势重新进行I-V曲线测量，电压值相对于等离子体电势为0-25V，重复二阶导数计算得到对应的电子能谱，由特定能量处的峰值确定所述杂质气体原子或分子的浓度。 8.根据权利要求7所述的一种用于分析气体中杂质的电离探测器的运行方法，其特征在于，在步骤S200中，阴极板(5)和阳极板(6)通入直流电压后，所述电离腔室内形成稳定的直流高气压等离子体。
所属类别：	发明专利