本项目针对敞开式离子源存在的离子源没有微型化、供气系统体积庞大、不便携带等问题,以面向环境和生化检测应用的微型分析仪器为应用背景,提出了一种基于MEMS技术的新型敞开式离子源和微型气泵的集成系统。该集成系统采用基于电晕放电的离子风来实现微型气泵和离子源的双重功能。根据国内成熟的MEMS工艺,采用感应耦合等离子体(ICP)工艺形成线-柱电晕放电结构,同时为了增大气体流速,线-柱结构采用阵列式排列。建立小间距、敞开式大气压环境下线-柱结构电晕放电的理论模型,研究不同结构参数对电晕放电性能的影响,寻找出最佳放电参数,实现稳定的电晕放电并产生一定流速的离子风,从而实现离子源和气泵的功能。通过在四个电极上加载同一电压,实现离子聚焦功能。本项目旨在为相关便携式分析仪器(如质谱仪、离子迁移谱、高场非对称波形离子迁移谱等)提供一种高性能的敞开式离子源和微型气泵集成系统,取得有价值的基础理论和实用技术。
英文主题词MEMS;ion source;micro air pump;ionic wind;needle-to-cylinder electrode structure