大气压环境下的镜像电荷检测器仿真研究

作者：杨小康; 马海东; 俞建成^*

来源：传感器与微系统, 2022, 41(11): 14-17.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2022)11-0014-04

• 镜像电荷检测器
• 感应电流
• 寄生电容

镜像电荷检测器(ICD)的结构简单、成本低廉，是质谱领域中唯一一种具有无损特性的检测器。研究了大气压条件下传统圆柱形ICD的性能，结果表明：此时感应电流极低，寄生电容为噪声的主要来源之一。基于传统的圆柱形ICD,设计了一种新型半圆锥形ICD,仿真结果表明：不同粒子速度下，信号的峰峰值提高了61.4%～69%。首次发现检测电极与屏蔽装置的间距也会影响信号的强度，当气流速度为3 m/s、间距为0.5 mm时，新型ICD的信号强度最高可达原来的2.86倍，电荷—电压之间的放大增益AQ-V为0.061 mV/e-,同时寄生电容降低了36.4%。本文对ICD脱离真空使用限制，实际运用于大气压环境下，通过低速气流载运带电粒子的质谱仪器具有重要意义。

• 单位
  宁波大学