迁移管的电场强度对真空紫外电离离子迁移谱仪性能的影响
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摘要 离子迁移管是离子迁移谱仪的核心部分，它用来产生均匀的电场，以使不同迁移率的离子进行分离。本研究以丙酮为例，详细研究了本课题组所研制的真空紫外电离源离子迁移谱仪中迁移管的电场参数对离子的灵敏度和分辨率的影响，发现电压的增大灵敏度增大，但是分辨率存在一个最佳的电压，这些结果可用于迁移谱的优化设计。关键词 离子迁移谱，迁移管，真空紫外电离
1 引言
离子迁移谱(IMS)，也称离子迁移率谱，是20世纪70年代初产生的一种新的气相分离和检测技术。IMS装置结构简单和灵敏度高(检出限达ng甚至pg级)的特点引起了人们极大的兴趣。IMS技术发展初期主要是在爆炸物和毒剂的检测方面，并于20世纪80年代初研制出军用现场检测仪器。20世纪90年代，随着商品化的离子迁移谱仪问世，IMS技术的研究不断深入。近年来，反恐稽毒的需求极大地促进了现场高灵敏、高选择性检测设备的发展。IMS特别适合于一些挥发性有机化合物的痕量探测，如化学战剂、毒品、爆炸物和大气污染物等，已经广泛地应用在机场安全检查和战地勘察、环境监测和工业生产[1，2]。评价离子迁移谱的一个重要指标是谱图的分辨率。目前比较常规的离子迁移谱的分辨率最大约30[3]，本实验室自制IMS的分辨率可以达到24～26，已经接近国外商品化IMS的水平。目前商品化的IMS一般采用放射性元素63Ni来做电离源，使用时有一定的危险性，因此研制非放射性电离源的IMS很有必要。
离子迁移谱主要是通过气态离子的迁移率来表征各种不同的化学物质，以达到对各种物质分析测定的目的。在低电场范围内(小于1000V/cm)，离子迁移的速度正比于电场强度，v=KE，这里v为离子迁移速度，E为电场强度，K为离子迁移率。离子的迁移率在低电场的范围内为常数，其数值主要取决于离子的结构、质量、电荷数和尾吹气体的种类等因数，不同种类的离子其迁移率数值一般是不同的[4]。
图1是离子迁移谱的基本原理图。图中高压源通过串联的电阻使得各不锈钢金属环具有一定的电压，聚四氟乙烯主要用来使各不锈钢金属环绝缘开 ......
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