高場(chǎng)不對(duì)稱波形離子遷移譜（high-Field Asymmetric waveform Ion Mobility Spectrometry,FAIMS）是一種基于高電場(chǎng)下離子遷移率非線性變化差異的離子分離和物質(zhì)成分檢測(cè)技術(shù)。除了具有快速、高靈敏等常規(guī)離子遷移譜（Ion Mobility Spectrometry,IMS）的優(yōu)點(diǎn)外,FAIMS還具有核心分析器易于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）加工、離子流連續(xù)、離子差分分離等特征,在物質(zhì)成分在線監(jiān)測(cè)、同分異構(gòu)體分離等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。其獨(dú)立使用以及與色譜、質(zhì)譜聯(lián)用已在爆炸物檢測(cè)、公共安全等定性領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。然而,精確的離子損耗模型缺失,導(dǎo)致了FAIMS在物質(zhì)成分定量上的困難,制約了其在環(huán)境、食品等定量分析領(lǐng)域的應(yīng)用。造成該問題的主要原因在于:1)離子傳送過程研究缺失。FAIMS實(shí)現(xiàn)離子分離過程包含離子化、離子傳送和離子分離三大部分,但現(xiàn)階段所有的理論和仿真研究都集中于FAIMS分離過程,而忽略了FAIMS內(nèi)部離子傳送過程,隱含了離子入口處濃度恒定的假設(shè),這不符合低溫等離子體理論。2)實(shí)驗(yàn)參數(shù)變化范圍過窄。FAIMS中離子運(yùn)動(dòng)極其復(fù)雜,在微區(qū)多... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

離子遷移譜原理示憊圖

作為最早提出的一類離子遷移譜，ＤＴＩＭＳ已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于商業(yè)中。產(chǎn)品包??括：Ｓｍｉｔｈｓ?Ｄｅｔｃｉｏｎ?公司生產(chǎn)的?ＩＯＮＳＣＡＮ?４００Ｂ、Ｅｘｃｅｌｌｉｍｓ?公司生產(chǎn)的?ＨＰＩＭＳ??ＴＭ、ＡＩＲＳＥＮＳＥ?Ａｎａｌｙｔｉｃｓ?ＧｍｂＨ公司生產(chǎn)的ＧＤＡ系列產(chǎn)品等。??（２）行波離子遷移譜（ＴＷＩＭＳ）??行波離子遷移譜（Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ?Ｗａｖｅ?Ｉｏｎ?Ｍｏｂｉｌｉｔｙ?Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，?ＴＷＩＭＳ）和飛行??時(shí)間離子遷移譜具有相似的結(jié)構(gòu)，不同之處在于其遷移分析器內(nèi)部具有不同的電??場(chǎng)分布特征［３８—３９］。如圖１．３所示，ＴＷＩＭＳ?—方面通過在相鄰環(huán)形電極上施加相??位相反的射頻電壓以提供徑向離子約束（這使得ＴＷＩＭＳ具有很高的傳輸效率），??另一方面采用周期性施加的脈沖電壓推動(dòng)離子整體向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)做周期性振??蕩運(yùn)動(dòng)。ＴＷＩＭＳ工作時(shí)，逐次從裝置的一端到另一端施加直流脈沖電壓，在固??定的脈沖停留時(shí)間之后，電壓步進(jìn)到下一個(gè)電極對(duì)，從而產(chǎn)生行波。行波電場(chǎng)如??“海浪”一樣連續(xù)不斷地由遷移分析器入口處向出口處移動(dòng)，而離子像“沖浪”一樣??被推動(dòng)著向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離子被行波推動(dòng)時(shí)，具有較大遷移率的離子與氣體分子碰??撞較少，具有較小遷移率的離子碰撞較多。通過控制行進(jìn)電壓波的周期和幅值即??。??

作為最早提出的一類離子遷移譜，ＤＴＩＭＳ已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于商業(yè)中。產(chǎn)品包??：Ｓｍｉｔｈｓ?Ｄｅｔｃｉｏｎ?公司生產(chǎn)的?ＩＯＮＳＣＡＮ?４００Ｂ、Ｅｘｃｅｌｌｉｍｓ?公司生產(chǎn)的?ＨＰＩＭＳ??Ｍ、ＡＩＲＳＥＮＳＥ?Ａｎａｌｙｔｉｃｓ?ＧｍｂＨ公司生產(chǎn)的ＧＤＡ系列產(chǎn)品等。??（２）行波離子遷移譜（ＴＷＩＭＳ）??行波離子遷移譜（Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ?Ｗａｖｅ?Ｉｏｎ?Ｍｏｂｉｌｉｔｙ?Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，?ＴＷＩＭＳ）和飛行??間離子遷移譜具有相似的結(jié)構(gòu)，不同之處在于其遷移分析器內(nèi)部具有不同的電??分布特征［３８—３９］。如圖１．３所示，ＴＷＩＭＳ?—方面通過在相鄰環(huán)形電極上施加相??位相反的射頻電壓以提供徑向離子約束（這使得ＴＷＩＭＳ具有很高的傳輸效率），??另一方面采用周期性施加的脈沖電壓推動(dòng)離子整體向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)做周期性振??蕩運(yùn)動(dòng)。ＴＷＩＭＳ工作時(shí)，逐次從裝置的一端到另一端施加直流脈沖電壓，在固??的脈沖停留時(shí)間之后，電壓步進(jìn)到下一個(gè)電極對(duì)，從而產(chǎn)生行波。行波電場(chǎng)如??海浪”一樣連續(xù)不斷地由遷移分析器入口處向出口處移動(dòng)，而離子像“沖浪”一樣??推動(dòng)著向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離子被行波推動(dòng)時(shí)，具有較大遷移率的離子與氣體分子碰??較少，具有較小遷移率的離子碰撞較多。通過控制行進(jìn)電壓波的周期和幅值即??實(shí)現(xiàn)不同離子的分離。??射頻（＋）?射頻（－）??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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