新型等离子体射流原子发射光谱仪在大米中元素快速检测的应用研究

基于微波等离子体原理构建了等离子体射流原子发射光谱仪(Plasma jet atomic emission spectrometry,PJ-AES),并建立了一种新型固体样品直接分析检测技术,用于大米中镉(Cd)、锌(Zn)、铜(Cu)、铁(Fe)、磷(P)和硅(Si)等无机元素的快速检测.以大米中重金属元素Cd为目标...     

微波诱导等离子体离子迁移谱仪性能及影响因素的研究

离子迁移谱仪的性能受到多种因素的影响,如漂移管电场强度离子门脉冲宽度、离子源工作条件、漂移管尺寸、离子门加工工艺和屏蔽网透过率等。在实际应用中需要对漂移管电场强度和离子门脉冲宽度进行调整以平衡灵敏度和分辨率。本研究详细研究了漂移管电场强度和离子门脉冲宽度对微波诱导等离子体离子迁移谱( MIPI-IMS)分辨率和灵敏度的影响。实验结果表明,存在一个最佳电场强度值使得分辨率达到最大,而且不同离子门脉冲宽度对应的最佳电场强度值不同;增大电场强度和离子门脉冲宽度有利于灵敏度的提升。与其它离子流较弱的离子源相比,离子流较大的微波诱导等离子体离子源在实际应用中对离子门脉冲宽度和漂移管电场强度有更多的选择。此研究结果有助于MIPI-IMS仪器性能的提升。将异丙醇用于测试MIPI-IMS的性能,结果表明,MIPI-IMS在保持较低检出限(7.7×10-11, V/V)的同时,分辨率可以达到66。     

射频四极杆离子导向用于质子转移反应飞行时间质谱的传输特性研究

射频四极杆离子导向器(RF-QIG)具有结构简单、传输效率高等优点,被广泛应用于各类质谱系统中。本研究将自主研制的RF-QIG集成于质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF MS),考察了此装置在不同工作频率及电压幅值下对不同质荷比(m/z)离子的传输特性。结果表明,此RF-QIG在频率低于1 MHz时,无法传输m/z<40的离子,而H₃O⁺(m/z 19)和H₂O·H₃O⁺(m/z 37)在2.48和3.43 MHz频率下获得了非常强的质谱信号。此外,对于较高质量数的离子,如[C₃H₆O+H]⁺(m/z 59)、[C₆H₆+H]⁺(m/z 79)和[C₇H₈+H]⁺(m/z 93),均在2.48 MHz获得最强信号。MATLAB对有效电势的求解结果表明,电压幅值不变时,频率越...     

基于行波技术的离子迁移率分离器研制

离子迁移谱(Ion mobility spectrometer,IMS)是一种重要的分子碰撞截面分析技术,漂移管是IMS中对样品离子有效分离的核心部件.本工作研制并表征了一种基于行波技术的离子迁移率分离器(Traveling wave ion mobility spectrometer,TWIMS),详细研究并讨论了行...     

微波诱导等离子体离子迁移谱用于痕量爆炸物检测的研究

基于微波诱导等离子体离子源,结合自制的离子迁移谱仪,探讨了负离子模式下反应离子的组分及形成机理,并首次将其应用于痕量爆炸物的快速检测。研究结果表明,等离子体维持气流速会影响反应离子的组分、强度及仪器的灵敏度;通过对比不同等离子体维持气流速下的空气背景迁移谱图、质谱图和季戊四醇四硝酸酯(PETN)的迁移谱图,优化了等离子体维持气流速(300 mL/min);此时反应离子峰的强度高达4 n A(脉冲宽度100μs),主要成分为NO_3~-。在优化条件下,系统考察了微波诱导等离子体离子迁移谱仪对爆炸物检测的响应线性范围及检出限。本方法对硝化甘油(NG)和PETN的线性范围分别为0.1~10.0 ng和0.1~5.0 ng,对NG、环三亚甲基三硝胺(RDX)、PETN、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的检出限(S/N=3)分别为8、14、12、14和13 pg,实现了痕量爆炸物的快速检测。