本文選題：微型放電結(jié)構(gòu)　切入點(diǎn)：電暈放電　出處：《光學(xué)精密工程》2017年06期

【摘要】：采用LIGA(Lithographie,Galvanoformung,Abformung)工藝設(shè)計(jì)加工了一種微型針-柱放電結(jié)構(gòu)芯片,可實(shí)現(xiàn)敞開(kāi)式離子源和微型氣泵的系統(tǒng)集成。此微型放電結(jié)構(gòu)由采用電鍍銅加工而成的針電極、上圓柱電極和下圓柱電極組成,針-柱間距有1mm、2mm兩種規(guī)格。在室溫、大氣壓環(huán)境、無(wú)外界通入氣流的條件下,通過(guò)在針-柱電極上加載負(fù)直流高壓,可產(chǎn)生穩(wěn)定的氣體放電。利用風(fēng)速計(jì)testo 405-V1測(cè)量芯片氣體放電產(chǎn)生的離子風(fēng)風(fēng)速,結(jié)果表明針-柱間距為2mm時(shí)產(chǎn)生的離子風(fēng)流速最大,可達(dá)0.79m/s。對(duì)針-柱間距2mm規(guī)格的微型芯片進(jìn)行乙酸進(jìn)樣電離實(shí)驗(yàn),當(dāng)針-柱之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電暈放電后,可發(fā)現(xiàn)位于芯片出口處已被去離子水潤(rùn)濕的PH試紙變紅。此時(shí)利用微弱電流檢測(cè)系統(tǒng)采集電離產(chǎn)生的離子,當(dāng)放電電壓為-3300V時(shí),通過(guò)微弱電流采集系統(tǒng)檢測(cè)到的電流信號(hào)可達(dá)120pA。采用LTQ XL離子阱質(zhì)譜儀,對(duì)芯片電離丙酮、無(wú)水乙醇和乙酸乙酯的離子產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè),所得到的主要物質(zhì)為質(zhì)子化單體離子和二聚物離子。放電產(chǎn)生離子風(fēng)風(fēng)速以及乙酸的進(jìn)樣和電離實(shí)驗(yàn)表明,基于LIGA的微型針-柱結(jié)構(gòu)芯片可實(shí)現(xiàn)大氣壓環(huán)境下敞開(kāi)式離子源和微型氣泵的雙重功能。
[Abstract]:A miniature needle-column discharge structure chip was designed and manufactured by using Lithographie Lithographie Galvanoformungong Abformungong process, which can realize the system integration of open ion source and micro air pump. The micro discharge structure is made of needle electrode fabricated by electroplating copper. The upper cylinder electrode and the lower cylinder electrode are composed of two specifications, the needle to column distance of 1 mm and 2 mm. Under the condition of room temperature, atmospheric pressure and no air flow through the outside, negative DC high voltage is loaded on the needle column electrode. Testo 405-V1 is used to measure the ion wind velocity produced by the gas discharge of the chip. The results show that the ion wind velocity is the largest when the needle column spacing is 2mm. The sample ionization experiment of acetic acid was carried out on a microchip with needle to column spacing (2mm) specification. When a steady corona discharge occurred between the needles and columns, It can be found that the PH test paper, which has been wetted by deionized water at the outlet of the chip, turns red. At this time, the ionized ions are collected by the weak current detection system, and when the discharge voltage is -3300V, The current signal detected by the weak current acquisition system can reach 120 Pa. The ion products of the chip ionization of acetone, anhydrous ethanol and ethyl acetate were detected by LTQ XL ion trap mass spectrometer. The main materials obtained are protonated monomer ions and dimer ions. The micro needle-column chip based on LIGA can realize the dual functions of open ion source and micro air pump under atmospheric pressure.
【作者單位】： 桂林電子科技大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院;廣西信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(No.61204120) 廣西自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No.2015GXNSFAA139304);廣西自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(No.2013GXNSFBA019273) 國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(No.XY290406) 廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(No.2014GJB144) 廣西自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目(No.YQ15114) 廣西信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心資助項(xiàng)目(No.YB1420) 桂林電子科技大學(xué)研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃資助項(xiàng)目(No.2017YJCX86) 廣西物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新中心資助項(xiàng)目(No.WLW20060503,No.WLW20060504)
【分類(lèi)號(hào)】：TH-39

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