離子遷移管信號提取電路、方法以及離子遷移探測器的製作方法
2023-06-27 03:05:31
專利名稱：離子遷移管信號提取電路、方法以及離子遷移探測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及物質檢測技術領域，具體涉及一種離子遷移管信號提取電路、離子遷移管信號提取方法以及設置該離子遷移管信號提取電路並應用該離子遷移管信號提取方法的離子遷移探測器。
背景技術：
使用各種新技術檢測未知物質的類型與種類具有很大的實用價值，例如在目前的安檢市場上，採用離子遷移技術可以檢測出危險品(如爆炸物、毒品)，進而避免危險品流入公共場所。目前，採用離子遷移技術檢測危險品的離子遷移探測器(或稱離子遷移譜儀)，根據其檢測的離子極性的不同，分為檢測正離子的正模式離子遷移探測器，檢測負離子的負模式離子遷移探測器。上述離子遷移探測器的檢測覆蓋範圍受到了正、負離子模式的限制。 但是，由於大部分的分子都具有特定的電親和性，也有少量的分子能同時產生正、負兩種離子。為了拓展離子遷移技術的檢測範圍，發展出了分別帶有正負遷移區的雙模式離子遷移探測器(或稱雙極性MS)。這種離子遷移探測器體積龐大、檢測物覆蓋面大、分辨能力高， 在市場上主要以臺式機的形式出現，其價格較單模式更加昂貴。現有的雙模式離子遷移探測器主要由離子源、正離子門、負離子門、兩個漂移管 (TOF)以及兩個法拉第盤構成，最簡單的構成方式是兩個漂移管位於離子源的兩側，由於正負遷移區的電場方向相同，因此一般情況下離子源的電位為地電位(零電位)。脈衝電壓的幅度是由到達法拉第盤的離子團的電量決定的，一般反映出收集到的離子數量，所以可以通過分析脈動電壓的變化規律判斷出物質的具體類型。為保證法拉第盤與離子源之間具有足夠的電場強度，法拉第盤處於幾千伏(通常為3000V左右)的高電位上，連接於法拉第盤後方的脈動電壓(通常為幾毫伏)的引出電路及脈動電壓的放大電路、模數轉換電路等都懸浮在幾千伏的高電位上。現有技術中一般使用變壓器將上千伏的高壓變為0電位，即將後方放大整形電路懸浮在上千伏的高壓，在通過隔離器件將放大後的脈衝電信號引出來。由於幾千伏的高電壓對電子器件的抗高壓能力要求非常高，所以變壓器所能選擇的電子器件的範圍比較窄， 而且變壓器內的電路以及與其電連接的外圍引出電路也比較複雜，導致法拉第盤上脈動電壓的引出電路的設計以及製造難度比較大，進而為脈動電壓信號的數位化以及後繼處理都帶來了困難。
發明內容
本發明的目的是提出一種離子遷移管信號提取電路、一種設置該離子遷移管信號提取電路的離子遷移探測器以及一種離子遷移管信號提取方法。解決了現有技術中存在的法拉第盤上脈動電壓的引出電路的設計以及製造難度比較大的技術問題。為實現上述目的，本發明所提供的離子遷移管信號提取電路，包括設置有信號引入端以及信號引出端的隔直通交模塊，其中所述信號引入端與離子遷移管內的法拉第盤電連接；所述隔直通交模塊用於去除由所述信號引入端從所述法拉第盤上引出的電壓中的直流電壓，並將由所述信號引入端從所述法拉第盤上引出的電壓中的脈動電壓從所述信號引出端輸出。優選地，所述隔直通交模塊包括至少兩個電容，所述電容之間互相串聯或並聯，所述信號引入端與所述電容的正極或負極其中之一電連接，所述信號引出端與所述電容的正極或負極其中另一電連接。優選地，至少兩個所述電容互相串聯，每個所述電容的容值為5nf 20nf。本發明實施例提供的離子遷移探測器，包括離子遷移管；上述本發明實施例提供的離子遷移管信號提取電路，所述離子遷移管信號提取電路內的所述信號弓I入端與所述離子遷移管內的法拉第盤電連接；脈動電壓處理電路，所述脈動電壓處理電路與所述信號引出端電連接，所述脈動電壓處理電路用於將所述信號引出端輸出的所述脈動電壓進行放大整形和/或模數轉換。優選地，所述離子遷移管內還設置有外屏蔽罩以及內屏蔽罩，其中所述法拉第盤包括位置相反的第一側以及第二側，所述第一側用於接收離子；所述外屏蔽罩罩設於所述法拉第盤外，且所述外屏蔽罩內凹的部分與所述法拉第盤的第二側位置相對；所述法拉第盤通過連接芯線與第一同軸電纜的內芯電連接；所述內屏蔽罩位於所述外屏蔽罩內，所述內屏蔽罩的內凹的部分與所述法拉第盤的第二側位置相對且罩設於所述連接芯線之外；所述第一同軸電纜的內芯分別與所述信號引入端以及所述離子遷移管的第一電源端並聯電連接；所述第一同軸電纜的第一外導體的兩端分別與所述外屏蔽罩以及所述離子遷移管的第二電源端電連接；所述第一同軸電纜的第二外導體的兩端分別與所述內屏蔽罩以及所述第一電源端電連接。優選地，所述離子遷移管的第一電源端與所述第一同軸電纜的內芯之間還串聯有至少一個電阻。優選地，所述離子遷移管的第一電源端與所述第一同軸電纜的內芯、所述第一同軸電纜的第二外導體之間還與至少一個濾波電容的其中一極電連接，每個所述濾波電容的其中另一極接地。優選地，所述離子遷移管的第一電源端以及第二電源端分別通過兩芯線纜的兩條芯線與不同的高壓電源電連接，所述兩芯線纜的外皮屏蔽層接地。優選地，所述電阻的阻值為400MQ 600MQ。優選地，所述信號引出端與第二同軸電纜電連接，且從所述信號引出端輸出的所述脈動電壓從所述第二同軸電纜的內芯輸出，所述第二同軸電纜的外導體接地。優選地，所述第一同軸電纜以及所述第二同軸電纜均為三同軸電纜，所述第一外導體為三同軸電纜的外皮屏蔽層，所述第二外導體為三同軸電纜的內皮信號層。
優選地，所述離子遷移管信號提取電路設置於電路板上，且其與所述電路板均灌封於灌封膠內，所述灌封膠之外還覆蓋有接地的金屬屏蔽罩。優選地，所述離子遷移探測器為具有正負離子遷移區的雙模式離子遷移探測器。本發明實施例提供的離子遷移管信號提取方法，包括以下步驟引出離子遷移管內的法拉第盤上的電壓；去除由從所述法拉第盤上引出的電壓中的直流電壓，將從所述法拉第盤上引出的電壓中的脈動電壓輸出。上述本發明實施例所提供的任一技術方案，至少能產生如下技術效果由於本發明實施例中將離子遷移管內的法拉第盤上的電壓引出法拉第盤之後，是通過去除由從法拉第盤上引出的電壓中的直流電壓，並將從法拉第盤上引出的電壓中的脈動電壓輸出的方法最終引出脈動電壓的，這樣引出脈動電壓的過程中，無需對法拉第盤上幾千伏的電壓進行變壓處理，所以也無需使用內部電路以及外圍電路複雜的變壓器，同時， 要達到去除直流電壓引出脈動電壓的目的，使用隔直通交(或稱隔直走交、走交隔直)模塊或其他具有隔直通交功能的電路便可以實現，由於去除直流電壓相對於承受、變換法拉第盤上幾千伏的電壓的難度要簡單很多，所以隔直通交模塊的內部電路或其他具有隔直通交功能的電路內部結構上也會更為簡單，無論是設計以及製造難度均比較小，進而也使得脈動電壓信號的數位化以及後繼處理更為容易，所以解決了現有技術存在法拉第盤上脈動電壓的引出電路的設計以及製造難度比較大的技術問題。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I為本發明實施例提供的離子遷移管信號提取電路的內部組成部分之間的連接關係的不意圖；圖2為本發明實施例提供的離子遷移探測器內的離子遷移管與離子遷移管信號提取電路以及其他外圍電路之間連接關係的不意圖；圖3為本發明實施例提供的離子遷移探測器內的離子遷移管與第一同軸電纜之間的連接關係的示意圖；圖4為本發明實施例提供的離子遷移管信號提取電路的內部組成部分的優選實施方式與外圍其他電子器件之間的連接關係的示意圖；圖5為本發明實施例提供的離子遷移管信號提取方法的內部流程的示意圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。本發明實施例提供了一種結構簡單、成本低廉的離子遷移管信號提取電路、設置該離子遷移管信號提取電路的離子遷移探測器以及該離子遷移管信號提取電路所使用的離子遷移管信號提取方法。如圖I所示，本發明實施例提供的離子遷移管信號提取電路包括設置有信號引入端In以及信號引出端Out的隔直通交模塊I。
信號引入端In與如圖2或如圖3所示離子遷移管2內的法拉第盤21電連接。隔直通交模塊I用於去除由信號引入端In從法拉第盤21上引出的電壓中的直流電壓，並將由信號引入端In從法拉第盤21上引出的電壓中的脈動電壓從信號引出端Out 輸出。由於本發明實施例中將如圖2或圖3所示離子遷移管2內的法拉第盤21上的電壓引出法拉第盤21之後，是通過去除由從法拉第盤21上引出的電壓中的直流電壓，並將從法拉第盤21上引出的電壓中的脈動電壓輸出的方法最終引出脈動電壓的，這樣弓I出脈動電壓的過程中，無需對法拉第盤21上幾千伏的電壓進行變壓處理，所以也無需使用內部電路以及外圍電路複雜的變壓器，同時，要達到去除直流電壓引出脈動電壓的目的，使用隔直通交(或稱隔直走交、走交隔直)模塊或其他具有隔直通交功能的電路便可以實現，由於去除直流電壓相對於承受、變換法拉第盤21上幾千伏的電壓的難度要簡單很多，所以隔直通交模塊I的內部電路或其他具有隔直通交功能的電路內部結構上也會更為簡單，無論是設計以及製造難度均比較小，所以使用過程中出現故障的概率也較低，進而也使得脈動電壓信號的數位化以及後繼處理更為容易，所以解決了現有技術存在法拉第盤上脈動電壓的引出電路的設計以及製造難度比較大的技術問題。如圖4所示，圖4中隔直通交模塊I採用虛線框表示，隔直通交模塊I可以為單獨的一個電子器件也可以為由多個電子器件構成的電路。本實施例中隔直通交模塊I包括至少兩個電容，電容之間互相串聯或並聯，信號引入端In與電容的正極或負極其中之一電連接，信號引出端Out與電容的正極或負極其中另一電連接。本實施例中電容優選為無極性電容，電容具有良好的隔直通交性能,而且成本低廉。多個電容互相串聯時，每個電容上所承受的電壓較低，有利於延長單個電容的壽命，進而提高電路的可靠性。多個電容並聯時，即使選用容量較小的電容也可以保證整個如圖4 所示隔直通交模塊I的容量總和滿足要求。本實施例中至少兩個電容互相串聯，優選為如圖4所示兩個電容即Cl、C2互相串聯，每個電容的容值為5nf 20nf，優選為IOnf。串聯電容太多時，會增加電路的複雜性以及成本，而電容太少時，單個電容上分擔的電壓太大，實踐證明兩個5nf 20nf的電容串聯能可靠地去除3000V左右的高壓。當然，每個電容的容值並不限於上述公開的範圍，其可以根據如圖3所示法拉第盤21上電壓的大小來決定。如圖2所示，本發明實施例提供的離子遷移探測器包括如圖3所示離子遷移管2。在上述本發明實施例提供的如圖I所示離子遷移管信號提取電路中，如圖I所示的離子遷移管信號提取電路內的信號引入端In與如圖3所示的離子遷移管2內的法拉第盤21電連接；如圖2所示脈動電壓處理電路3與信號引出端Out電連接，脈動電壓處理電路3 用於將信號引出端Out輸出的脈動電壓進行放大和/或模數轉換。由於脈動電壓通常只有幾毫伏，所以脈動電壓處理電路3內的脈動信號放大電路對其進行放大之後，脈動電壓的波動曲線會更容易觀察，根據放大後的脈動電壓值的波動曲線與預先存儲的不同類型的物質所對應脈動電壓值的波動曲線比對，便可以判斷出物質的類型。
脈動電壓處理電路3內的數模轉換電路用於將脈動電壓的波動曲線從模擬量轉換為數字量，這樣，更容易採用信息處理能力較高的計算機設備進行顯示與比對。預先存儲的脈動電壓值的波動曲線可以在檢測物質之前預先檢測並記錄下來。本實施例中脈動電壓處理電路3可以直接使用現有的脈動電壓處理電路。如圖3所示，本實施例中離子遷移管2內還設置有外屏蔽罩22以及內屏蔽罩23。法拉第盤21包括位置相反的第一側211以及第二側212，第一側211用於接收離子。外屏蔽罩22罩設於法拉第盤21外，且外屏蔽罩22內凹的部分與法拉第盤21的第二側212位置相對。法拉第盤21通過連接芯線24與第一同軸電纜41的內芯410電連接。內屏蔽罩23位於外屏蔽罩22內，內屏蔽罩23的內凹的部分與法拉第盤21的第二側212位置相對且罩設於連接芯線24之外。第一同軸電纜41的內芯410分別與信號引入端In以及離子遷移管2的如圖4所示第一電源端51並聯電連接。第一同軸電纜41的第一外導體411的兩端分別與外屏蔽罩22以及離子遷移管2 的如圖4所示第二電源端52電連接。第一同軸電纜41的第二外導體412的兩端分別與內屏蔽罩23以及第一電源端51 電連接。如圖3所示，連接芯線24可以為第一同軸電纜41的內芯410的一部分，為也可以為單獨的一根導線，優選為第一同軸電纜41的內芯410延長、彎折而得到。第一電源端51為法拉第盤21以及內屏蔽罩23供應高壓電(高壓電電壓優選為 3000V)，法拉第盤21以及內屏蔽罩23兩者是等電位的，第二電源端52為外屏蔽罩22供應高壓電(高壓電電壓優選為2970V)。外屏蔽罩22可以避免離子遷移管2外的電場或幹擾信號幹擾法拉第盤21與離子源之間的電場，從而保證檢測的準確性。由於法拉第盤21與離子遷移管2內的離子源之間的電場是逐級遞減(對於正模式離子遷移管而言)或遞增(對於負模式離子遷移管而言)的，所以外屏蔽罩22與法拉第盤21之間存在大約70V至100V的壓差，兩者之間會產生電力線，內屏蔽罩23可以隔斷外屏蔽罩22與法拉第盤21之間的電力線，進而避免在使用離子遷移探測器檢測物質時，連接芯線24在顫動狀態下會切割隔斷外屏蔽罩22與法拉第盤21之間的電力線而產生噪聲。當然，本實施例中離子遷移管2的外屏蔽罩22與連接芯線24之間還可以再設置一個乃至多個內屏蔽罩23，外屏蔽罩22之外還可以設置一個乃至多個外屏蔽罩22。外屏蔽罩22以及內屏蔽罩23的數目根據外屏蔽罩22或內離子遷移管2之外幹擾信號的密集程度而定，通常設置一個內屏蔽罩23已經足以保證離子遷移管2內不會因為連接芯線24 在顫動而產生噪聲。如圖3所示，離子遷移管2內設置有與外屏蔽罩22的邊沿連為一體的抑制網25， 抑制網25位於離子遷移管2內的離子源與法拉第盤21的第一側211之間。抑制網25與外屏蔽罩22連為一體，所以其上與外屏蔽罩22上均連接有電壓值相同的高壓，抑制網25 可以在離子遷移管2內的離子源與法拉第盤21的第一側211之間形成逐級遞增或遞減的電場，有利於離子源產生的離子打在法拉地盤上21。本實施例中如圖3所示離子遷移管2的如圖4所示的第一電源端51與第一同軸電纜41的內芯410之間還串聯有至少一個電阻，優選為串聯兩個電阻即電阻Rl與電阻R2， 每個串聯的電阻的阻值為400MQ 600MQ，優選為500MQ。電阻具有隔交通直(或稱隔交走直)的作用，可以避免第一電源端51輸出的脈動電壓進入法拉第盤21而產生波紋噪聲，進而可以保證檢測的準確率。串聯多個電阻時，每個電阻分擔的電壓相對較低，有利於保證電阻的可靠性以及壽命。如圖4所示，本實施例中如圖3所示離子遷移管2的第一電源端51與第一同軸電纜41的內芯410、第一同軸電纜41的第二外導體412之間還與至少一個濾波電容的其中一極電連接，濾波電容的其中另一極接地。第一同軸電纜41的第二外導體412之間優選為並聯兩個接地的濾波電容即C3、 C4，濾波電容C3、C4的容值可以為5nf 20nf，優選為IOnf。濾波電容可以有效的將第一電源端51輸出的脈動電壓接地，從而濾除了由第一電源端51輸出的噪聲，進一步保證法拉第盤21上高壓電壓值的穩定性以及檢測的準確性。電阻Rl、R2與濾波電容C3、C4兩者優選為一起設置於離子遷移管信號提取電路中，也可以僅將電阻Rl、R2與濾波電容C3、C4兩者其中之一設置於離子遷移管信號提取電路中。本實施例中如圖3所示離子遷移管2如圖4所示的第一電源端51以及第二電源端52分別通過兩芯線纜6的兩條芯線61、62與不同的高壓電源V1、V2電連接，兩芯線纜6 的外皮屏蔽層接地。第一電源端51以及第二電源端52可以分別通過兩芯線纜6的兩條芯線61、62接同一高壓電源(例如一塊電路底板)上不同的兩個電壓輸出端也可以分別接如圖4所示不同的兩個高壓電源VI、V2。第一電源端51以及第二電源端52使用兩芯線纜6的兩條芯線61、62傳輸電能可以避免兩條電壓不同的電路互相干擾。當然，本實施例中第一電源端51以及第二電源端52 可以使用不同的兩條普通的電纜與不同的高壓電源Vl、V2電連接。如圖4所示，本實施例中信號引出端Out與第二同軸電纜42電連接，且從信號引出端Out輸出的脈動電壓從第二同軸電纜42的內芯輸出，第二同軸電纜42的外導體接地。第二同軸電纜42不僅可以將從信號引出端Out輸出的脈動電壓引入如圖2所示脈動電壓處理電路3，而且其外導體可以起到屏蔽作用，避免脈動電壓受到外圍其他信號的幹擾。本實施例中如圖4所示第一同軸電纜41以及第二同軸電纜42均為三同軸電纜， 第一外導體411為三同軸電纜的外皮屏蔽層,第二外導體412為三同軸電纜的內皮信號層。三同軸電纜優選為採用聚四氟材質的，普通三同軸電纜其的成本遠低於現有技術中所使用的高壓線纜。本實施例中第一同軸電纜41的第一外導體411與第二外導體412 之間的壓差優選為70V至100V之間，普通的三同軸電纜能耐壓200V，所以此處可以使用普通的三同軸電纜，同時，由於一條三同軸電纜的內芯、外皮屏蔽層以及內皮信號層分別與法拉第盤21、外屏蔽罩22以及內屏蔽罩23電連接可以起到三條高壓線纜的作用，而且一條三同軸電纜與法拉第盤21、外屏蔽罩22以及內屏蔽罩23的連接與三條普通的高壓線纜與法拉第盤21、外屏蔽罩22以及內屏蔽罩23的連接相比會更為簡單，故而還可以降低連接的難度，所以三同軸電纜的使用可以有效的降低本發明離子遷移管信號提取電路的成本。當然， 本實施例中第一同軸電纜41以及第二同軸電纜42也可以使用三同軸電纜之外的其他同軸電纜例如四同軸電纜來代替，具體使用時只需將多餘的外導體接地即可。本實施例中離子遷移管信號提取電路設置於電路板上，且其與電路板均灌封於灌封膠內，灌封膠之外還覆蓋有如圖4所示接地的金屬屏蔽罩11。離子遷移管信號提取電路設置於電路板上不僅方便使用集成電路技術大批量製造，而且電路板的搬運、更換也比較方便。灌封膠本身具有良好的絕緣性，灌封工藝是將承載有電路的電路板放置於流體狀的灌封膠內，待灌封膠固化之後便可以將電路板以及電路板所承載的電路保護起來，使用灌封膠灌封不僅可以確保離子遷移管信號提取電路內各條不相電連接的電路之間彼此良好絕緣，而且可以保證離子遷移管信號提取電路內各條不相電連接的電路的位置比較穩定，增強了電路的耐候性以及壽命，而如圖4所示金屬屏蔽罩11可以對固化的灌封膠進行良好的電磁屏蔽，避免外部信號對離子遷移管信號提取電路的影響，保證離子遷移管信號提取電路的可靠性以及其所提取的脈動電壓的乾淨。除此之外，金屬屏蔽罩11對灌封膠以及灌封膠內的離子遷移管信號提取電路還具有保護作用，進而有利於延長離子遷移管信號提取電路的壽命以及耐侯性。上述本實施例中各接地的器件可以根據電氣性能的需要接相同的地或接不同的地。本實施例中離子遷移探測器優選為具有正負離子遷移區的雙模式離子遷移探測器。具有正負離子遷移區的雙模式離子遷移探測器不僅可以檢測正離子還可以檢測負離子，功能更為強大，適宜應用本發明所提供的上述技術方案。當然，上述本發明所提供的技術方案也可以利用於僅具有正離子遷移區或負離子遷移區其中之一的單模式離子遷移探測器上。下面參考圖2和圖5，描述本發明實施例提供的離子遷移管信號提取方法。首先，在步驟SI，引出離子遷移管2內的法拉第盤21上的電壓。然後，在步驟S2，去除由從法拉第盤21上引出的電壓中的直流電壓，將從法拉第盤21上引出的電壓中的脈動電壓輸出。與上述本發明實施例提供的離子遷移管信號提取電路同理，本發明實施例提供的離子遷移管信號提取方法也可以解決現有技術中法拉第盤上脈動電壓的引出電路的設計以及製造難度比較大的技術問題。當然，上述本發明實施例提供的離子遷移管信號提取方法也可以使用如圖2所示隔直通交模塊I之外的其他電路實現。最後應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
10
權利要求
1.一種離子遷移管信號提取電路，其特徵在於包括設置有信號引入端以及信號引出端的隔直通交模塊，其中所述信號引入端與離子遷移管內的法拉第盤電連接；所述隔直通交模塊用於去除由所述信號引入端從所述法拉第盤上引出的電壓中的直流電壓，並將由所述信號引入端從所述法拉第盤上引出的電壓中的脈動電壓從所述信號引出端輸出。
2.根據權利要求I所述的離子遷移管信號提取電路，其特徵在於所述隔直通交模塊包括至少兩個電容，所述電容之間互相串聯或並聯，所述信號引入端與所述電容的正極或負極其中之一電連接，所述信號引出端與所述電容的正極或負極其中另一電連接。
3.根據權利要求2所述的離子遷移管信號提取電路，其特徵在於至少兩個所述電容互相串聯，每個所述電容的容值為5nf 20nf。
4.一種離子遷移探測器，其特徵在於，包括離子遷移管；如權利要求I至3中任何一項所述的離子遷移管信號提取電路，所述離子遷移管信號提取電路內的所述信號弓I入端與所述離子遷移管內的法拉第盤電連接；脈動電壓處理電路，所述脈動電壓處理電路與所述信號引出端電連接，所述脈動電壓處理電路用於將所述信號引出端輸出的所述脈動電壓進行放大和/或模數轉換。
5.根據權利要求4所述的離子遷移探測器，其特徵在於所述離子遷移管內還設置有外屏蔽罩以及內屏蔽罩，其中所述法拉第盤包括位置相反的第一側以及第二側，所述第一側用於接收離子；所述外屏蔽罩罩設於所述法拉第盤外，且所述外屏蔽罩內凹的部分與所述法拉第盤的第二側位置相對；所述法拉第盤通過連接芯線與第一同軸電纜的內芯電連接；所述內屏蔽罩位於所述外屏蔽罩內，所述內屏蔽罩的內凹的部分與所述法拉第盤的第二側位置相對且罩設於所述連接芯線之外；所述第一同軸電纜的內芯分別與所述信號引入端以及所述離子遷移管的第一電源端並聯電連接；所述第一同軸電纜的第一外導體的兩端分別與所述外屏蔽罩以及所述離子遷移管的第二電源端電連接；所述第一同軸電纜的第二外導體的兩端分別與所述內屏蔽罩以及所述第一電源端電連接。
6.根據權利要求5所述的離子遷移探測器，其特徵在於所述離子遷移管的第一電源端與所述第一同軸電纜的內芯之間還串聯有至少一個電阻；和/或，所述離子遷移管的第一電源端與所述第一同軸電纜的內芯、所述第一同軸電纜的第二外導體之間還與至少一個濾波電容的其中一極電連接，每個所述濾波電容的其中另一極接地；和/或，所述離子遷移管的第一電源端以及第二電源端分別通過兩芯線纜的兩條芯線與不同的高壓電源電連接，所述兩芯線纜的外皮屏蔽層接地。
7.根據權利要求6所述的離子遷移探測器，其特徵在於所述電阻的阻值為400ΜΩ 600ΜΩ ；和/或，所述信號引出端與第二同軸電纜電連接，且從所述信號引出端輸出的所述脈動電壓從所述第二同軸電纜的內芯輸出，所述第二同軸電纜的外導體接地。
8.根據權利要求7所述的離子遷移探測器，其特徵在於所述第一同軸電纜以及所述第二同軸電纜均為三同軸電纜，所述第一外導體為三同軸電纜的外皮屏蔽層，所述第二外導體為三同軸電纜的內皮信號層。
9.根據權利要求4所述的離子遷移探測器，其特徵在於所述離子遷移管信號提取電路設置於電路板上，且其與所述電路板均灌封於灌封膠內，所述灌封膠之外還覆蓋有接地的金屬屏蔽罩；和/或，所述離子遷移探測器為具有正負離子遷移區的雙模式離子遷移探測器。
10.一種離子遷移管信號提取方法，其特徵在於包括以下步驟引出離子遷移管內的法拉第盤上的電壓；去除由從所述法拉第盤上引出的電壓中的直流電壓，將從所述法拉第盤上引出的電壓中的脈動電壓輸出。
全文摘要
本發明實施例涉及一種離子遷移管信號提取電路、方法以及離子遷移探測器，涉及物質檢測技術領域，解決了現有技術存在法拉第盤上脈動電壓的引出電路的設計以及製造難度比較大的技術問題。該離子遷移管信號提取電路，包括隔直通交模塊，隔直通交模塊用於去除由信號引入端從法拉第盤上引出的電壓中的直流電壓，並將由信號引入端從法拉第盤上引出的電壓中的脈動電壓從信號引出端輸出。該離子遷移探測器，包括本發明提供的離子遷移管信號提取電路。該離子遷移管信號提取方法，包括引出離子遷移管內的法拉第盤上的電壓；去除由從法拉第盤上引出的電壓中的直流電壓，將從法拉第盤上引出的電壓中的脈動電壓輸出。本發明用於引出法拉第盤上的脈動電壓。
文檔編號H01J49/02GK102592938SQ20121000393
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者劉以農, 常建平, 張清軍, 曹士娉, 李元景, 李祥華, 董淑強, 趙自然, 鄒湘, 鄭嚴, 陳志強 申請人:同方威視技術股份有限公司, 清華大學