基于氣(qi)相離子在弱電場中的遷移(yi)率(lv)來檢(jian)測(ce)識別不同種類物(wu)質(zhi)(zhi)的一種常壓分析化學方(fang)法,又被成為常壓質(zhi)(zhi)譜(pu)。
離子遷移譜在環境(jing)氣壓條(tiao)件(jian)下進行(xing)工作.。特別適合于一些揮發性有(you)機化(hua)合物的(de)痕量探測(ce),爆(bao)炸物、化(hua)學戰劑和大氣污染物等(deng)。
IMS系統的(de)核(he)心部分(fen)(fen)是遷移(yi)(yi)管,遷移(yi)(yi)管分(fen)(fen)為電(dian)(dian)離(li)(li)(li)區(qu)(qu)和(he)遷移(yi)(yi)區(qu)(qu)兩部分(fen)(fen),中(zhong)間(jian)以離(li)(li)(li)子(zi)(zi)門(men)分(fen)(fen)隔開。被(bei)測(ce)樣品(pin)被(bei)加熱氣(qi)(qi)化后,由載氣(qi)(qi)帶入電(dian)(dian)離(li)(li)(li)區(qu)(qu),載氣(qi)(qi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)和(he)樣品(pin)分(fen)(fen)子(zi)(zi)在(zai)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)源(yuan)放射(she)性(xing)Ni的(de)作用下(xia)發生一系列的(de)電(dian)(dian)離(li)(li)(li)反應和(he)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)-分(fen)(fen)子(zi)(zi)反應,形成各(ge)種產物(wu)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)。在(zai)電(dian)(dian)場的(de)作用下(xia),這(zhe)些產物(wu)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)通過周期性(xing)開啟的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)門(men)進入遷移(yi)(yi)區(qu)(qu)。一方面從電(dian)(dian)場獲得(de)能(neng)量作定向漂移(yi)(yi), 另一方面與逆向流(liu)動的(de)中(zhong)性(xing)遷移(yi)(yi)氣(qi)(qi)體分(fen)(fen)子(zi)(zi)不(bu)斷碰撞而損失能(neng)量,由于這(zhe)些產物(wu)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)質量, 所帶電(dian)(dian)荷, 碰撞截面和(he)空(kong)間(jian)構型各(ge)不(bu)相同, 故在(zai)電(dian)(dian)場中(zhong)各(ge)自遷移(yi)(yi)速率(lv)不(bu)同,使(shi)得(de)不(bu)同的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)到達探測(ce)器上的(de)時間(jian)不(bu)同而得(de)到分(fen)(fen)離(li)(li)(li)。
離子遷移譜技術的(de)中心部件是漂移(yi)管,工作(zuo)原理如下:
首先(xian)被(bei)(bei)檢測的(de)(de)樣(yang)品蒸(zheng)汽或微粒氣(qi)化后經過(guo)一層半浸(jin)透膜濾(lv)除其中的(de)(de)煙霧、無機(ji)分子和水分子等(deng)雜(za)質,然后被(bei)(bei)載氣(qi)攜帶進入(ru)漂移(yi)管的(de)(de)反響區(qu)。在反響區(qu)內(nei),樣(yang)品氣(qi)首先(xian)被(bei)(bei)63Ni放射(she)源(yuan)發(fa)射(she)的(de)(de)射(she)線電離(li),構(gou)成產物(wu)離(li)子,在反響區(qu)電場的(de)(de)作(zuo)用下,產物(wu)離(li)子移(yi)向離(li)子門。
控(kong)制離子門(men)的開關脈沖,構(gou)成(cheng)周(zhou)期(qi)性進(jin)入漂移(yi)(yi)區的離子脈沖。在(zai)漂移(yi)(yi)電場的作用下,產(chan)物離子沿軸(zhou)向向搜集(ji)電極漂移(yi)(yi)。離子的遷移(yi)(yi)率(lv)依賴(lai)于其質量、尺(chi)寸和(he)所帶電荷。
不同(tong)物質(zhi)生成的產(chan)物離子(zi)在(zai)同(tong)一電場(chang)下(xia)的遷(qian)移(yi)(yi)率(lv)不同(tong),因(yin)而經過整個漂移(yi)(yi)區(qu)長(chang)度(du)所用(yong)(yong)的漂移(yi)(yi)時(shi)間(jian)也不同(tong)。在(zai)已知漂移(yi)(yi)區(qu)長(chang)度(du)和漂移(yi)(yi)區(qu)內電場(chang)條件下(xia),丈(zhang)量出離子(zi)經過漂移(yi)(yi)區(qu)抵(di)達搜(sou)集電極所用(yong)(yong)的時(shi)間(jian),就能夠(gou)計算(suan)出離子(zi)的遷(qian)移(yi)(yi)率(lv)(遷(qian)移(yi)(yi)率(lv)的定義是(shi)指在(zai)單(dan)位電場(chang)強度(du)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)離子(zi)的漂移(yi)(yi)速度(du)),從而能夠(gou)辨(bian)識被檢測物品種(zhong);
經(jing)過(guo)丈量離(li)子峰的(de)面積,就(jiu)能夠預(yu)算出被檢(jian)測物(wu)的(de)濃(nong)度;經(jing)過(guo)改(gai)動反響區(qu)和漂(piao)移區(qu)電場(chang)方向,IMS漂(piao)移管(guan)能夠同時監測正負離(li)子。因而,能夠同時監測多種(zhong)化學物(wu)質。