【摘要】：離子遷移譜(Ion Mobility Spectrometry,IMS)是一種新興的痕量物質(zhì)分析技術(shù),具有靈敏度高、檢測(cè)速度快、功耗低、體積小、能適應(yīng)大氣壓和室溫工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于毒品、爆炸物、化學(xué)戰(zhàn)劑以及環(huán)境污染物的快速檢測(cè)中。合適的工作溫度、濕度和載氣流速能有效地改善離子的產(chǎn)生率和利用率,在一定程度上提高離子遷移譜儀分析準(zhǔn)確性及效率,從而提高儀器檢測(cè)靈敏度和選擇性。然而,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的IMS只能在PC端對(duì)上述物理量進(jìn)行調(diào)節(jié),無(wú)法在離子遷移譜儀上單獨(dú)實(shí)現(xiàn)精確定量控制,因此存在操作不便、不易小型化等問(wèn)題。本文首先對(duì)IMS的工作原理、裝置結(jié)構(gòu)以及技術(shù)應(yīng)用做了簡(jiǎn)要介紹,從理論上闡述了溫度、濕度、流量參數(shù)對(duì)離子遷移譜儀分析測(cè)定的影響,分析了實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有DAPCI-IMS的特點(diǎn),并對(duì)研制基于STM32的離子遷移譜儀參數(shù)控制系統(tǒng)的必要性進(jìn)行了論述。其次,分析了基于STM32的離子遷移譜儀參數(shù)控制系統(tǒng)的性能需求,提出了總體設(shè)計(jì)方案,并對(duì)系統(tǒng)各個(gè)模塊元器件的選取、硬件電路設(shè)計(jì)、接口電路設(shè)計(jì)、關(guān)鍵電路工作原理等進(jìn)行了詳細(xì)的分析說(shuō)明,設(shè)計(jì)制作完成了整個(gè)系統(tǒng)的PCB電路板。在硬件電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)思路的分析,給出了各個(gè)模塊的程序流程圖以及關(guān)鍵程序,設(shè)計(jì)了GUI人機(jī)交互界面,完成了整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建。最后,搭建了DAPCI-IMS參數(shù)控制系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái),進(jìn)行了系統(tǒng)的整體測(cè)試,并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析總結(jié)。結(jié)果表明:本文所研制的基于STM32的離子遷移譜儀參數(shù)控制系統(tǒng)的各模塊能夠達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo),能夠精確控制反應(yīng)參數(shù),系統(tǒng)具有成本低、使用方便,靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。本研究進(jìn)一步提高了離子遷移譜儀的檢測(cè)靈敏度和選擇性,為儀器的進(jìn)一步小型化奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273;TL817

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本文編號(hào)：2757986