本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了應(yīng)用表面解吸常壓化學(xué)電離技術(shù)的離子遷移管，包括離化反應(yīng)區(qū)、離子門(mén)柵、遷移區(qū)和信號(hào)搜集裝置，其還包括表面解吸常壓化學(xué)電離源，所述表面解吸常壓化學(xué)電離源與離化反應(yīng)區(qū)連通，其包括：反應(yīng)試劑添加裝置；高壓電離裝置，所述高壓電離裝置包括一殼體、放電針以及毛細(xì)管，所述殼體內(nèi)貫設(shè)有一通孔，并且在殼體上開(kāi)設(shè)有與通孔連通的連接孔，所述連接孔通過(guò)導(dǎo)氣管與反應(yīng)試劑添加裝置連通；所述放電針穿射在殼體上的通孔內(nèi)，且放電針的針尖從殼體內(nèi)伸出，放電針的針尾連接高壓電源；所述毛細(xì)管安置在通孔內(nèi)。與應(yīng)用鎳63電離源相比有兩方面的優(yōu)勢(shì)，一是新的電離源為無(wú)放射性的電離源；二是被測(cè)樣品無(wú)需預(yù)處理，固體、粉末狀均可。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種離子遷移譜技術(shù)，具體涉及一種應(yīng)用表面解吸常壓化學(xué)電離技術(shù)的離子遷移管。
技術(shù)介紹
離子遷移譜技術(shù)經(jīng)過(guò)若干年的發(fā)展，憑借其分析速度快、檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，這項(xiàng)技術(shù)已成熟應(yīng)用在毒品、炸藥等現(xiàn)場(chǎng)的快速檢測(cè)領(lǐng)域。離子遷移譜技術(shù)分析的基礎(chǔ)是將樣品分子轉(zhuǎn)化為帶電離子，并在線(xiàn)性遷移電場(chǎng)的作用下完成遷移并分離的過(guò)程，離子最終轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，以完成不同樣品的分離、確認(rèn)的目的。樣品分子轉(zhuǎn)化為帶電離子最后成為電信號(hào)，整個(gè)過(guò)程是在離子遷移管中完成的，·離子遷移管是離子遷移譜儀的核心部分。而樣品分子轉(zhuǎn)化為帶電離子則靠的是電離源，目前常用的電離源為釋放β射線(xiàn)的鎳63源。盡管鎳63源在離子遷移譜技術(shù)的應(yīng)用中有很多優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也同樣明顯，由于鎳63源屬于放射性的電離源，法律法規(guī)對(duì)用戶(hù)在鎳63源的購(gòu)買(mǎi)、使用、管理、回收等環(huán)節(jié)有嚴(yán)格的規(guī)定，且由于目前社會(huì)對(duì)于綠色環(huán)保逐漸形成共識(shí)，用戶(hù)對(duì)于裝有鎳63源的離子遷移譜設(shè)備也慢慢開(kāi)始抵觸。所以提供一種無(wú)放射電離源的離子遷移管將是本領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有離子遷移管采用放射電離源所存在的問(wèn)題，而提供一種無(wú)放射電離源的離子遷移管。該離子遷移管基于應(yīng)用表面解吸常壓化學(xué)電離技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可替代原應(yīng)用鎳63電離源的離子遷移管用于離子遷移譜技術(shù)。為了達(dá)到上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案應(yīng)用表面解吸常壓化學(xué)電離技術(shù)的離子遷移管，包括離化反應(yīng)區(qū)、離子門(mén)柵、遷移區(qū)和信號(hào)搜集裝置，所述離子遷移管還包括表面解吸常壓化學(xué)電離源，所述表面解吸常壓化學(xué)電離源與離化反應(yīng)區(qū)連通，其包括反應(yīng)試劑添加裝置；高壓電離裝置，所述高壓電離裝置包括一殼體、放電針以及毛細(xì)管，所述殼體內(nèi)貫設(shè)有一通孔，并且在殼體上開(kāi)設(shè)有與通孔連通的連接孔，所述連接孔通過(guò)導(dǎo)氣管與反應(yīng)試劑添加裝置連通；所述放電針穿射在殼體上的通孔內(nèi)，且放電針的針尖從殼體內(nèi)伸出，放電針的針尾連接高壓電源；所述毛細(xì)管安置在通孔內(nèi)。在本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)例中，所述反應(yīng)試劑添加裝置包括載氣源和反應(yīng)試劑承載裝置，所述載氣源通過(guò)導(dǎo)氣管與反應(yīng)試劑承載裝置連通，所述反應(yīng)試劑承載裝置通過(guò)導(dǎo)氣管與高壓電離裝置中殼體上的連接孔連通。進(jìn)一步的，所述放電針的為錸合金或者不銹鋼材質(zhì)制成，放電針的針尖直徑約為100-200 μm。進(jìn)一步的，所述放電針的針尖伸出殼體的長(zhǎng)度為O.進(jìn)一步的,所述載氣源為氮?dú)饣蛘呖諝狻＿M(jìn)一步的，所述毛細(xì)管是內(nèi)徑為350 μ m的Peek管。根據(jù)上述方案得到的本專(zhuān)利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)該離子遷移管應(yīng)用無(wú)放射性的電離源，且此離子遷移管可替代原應(yīng)用鎳63電離源的離子遷移管；(2)對(duì)于應(yīng)用鎳63源的離子遷移管，被測(cè)樣品須做預(yù)處理，樣品需在高溫下加熱氣化為氣態(tài)才能有效的進(jìn)行離化反應(yīng)，而表面解吸常壓化學(xué)電離源則不需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，因此在常溫、常壓下即可對(duì)固態(tài)包括粉末狀態(tài)的樣品發(fā)生有效的解吸電離。附圖說(shuō)明 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)。圖I為本專(zhuān)利技術(shù)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為表面解吸常壓化學(xué)電離源的示意圖；圖3為本專(zhuān)利技術(shù)的工作示意圖。具體實(shí)施例方式為了使本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本專(zhuān)利技術(shù)。參見(jiàn)圖1，本專(zhuān)利技術(shù)提供的離子遷移管主要由離子遷移管主體100和表面解吸常壓化學(xué)電離源200組成。其中，離子遷移管主體100主要由離化反應(yīng)區(qū)101、離子門(mén)柵102、遷移區(qū)103和信號(hào)搜集裝置104依次連接組成。表面解吸常壓化學(xué)電離源200與離化反應(yīng)區(qū)101連通，由此形成本專(zhuān)利技術(shù)的離子遷移管。本專(zhuān)利技術(shù)提供的離子遷移管工作時(shí)首先，表面解吸常壓化學(xué)電離源200在高壓和化學(xué)試劑的共同作用下，產(chǎn)生高密度的試劑離子，也就是初始離子，初始離子在遷移電極的作用下運(yùn)動(dòng)至離化反應(yīng)區(qū)101，在離化反應(yīng)區(qū)101內(nèi)試劑對(duì)樣品進(jìn)行無(wú)污染的表面常壓的化學(xué)解吸電離，形成樣品離子，樣品離子在電場(chǎng)的作用下向離子門(mén)柵102方向運(yùn)動(dòng)，未被電離的樣品和雜質(zhì)被氣流抽出管體，同時(shí)，離子門(mén)柵102以一定的周期開(kāi)關(guān)門(mén)，使樣品離子以一定的周期進(jìn)入遷移區(qū)103，最終運(yùn)動(dòng)至信號(hào)搜集裝置104，由其中的電荷搜集盤(pán)104a轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并通過(guò)放大模塊104b加以放大。基于上述原理，本專(zhuān)利技術(shù)的具體實(shí)施如下參見(jiàn)圖2，其所示為本專(zhuān)利技術(shù)中表面解吸常壓化學(xué)電離源的具體組成結(jié)構(gòu)。由圖可知，該電離源200主要包括反應(yīng)試劑添加裝置201和高壓電離裝置202兩部分。其中反應(yīng)試劑添加裝置201包括載氣源201a和反應(yīng)試劑承載裝置201b，載氣源201a提供相應(yīng)的載氣，其通過(guò)第一導(dǎo)氣管203與反應(yīng)試劑承載裝置201b連通，反應(yīng)試劑承載裝置201b通過(guò)第二導(dǎo)氣管204與高壓電離裝置202連通。載氣源201a提供的載氣通過(guò)第一導(dǎo)氣管203進(jìn)入到反應(yīng)試劑承載裝置201b內(nèi)，并將反應(yīng)試劑承載裝置201b內(nèi)的反應(yīng)試劑帶出通過(guò)第二導(dǎo)氣管204進(jìn)入到高壓電離裝置202內(nèi)，從而到達(dá)相應(yīng)的反應(yīng)區(qū)。在實(shí)際應(yīng)用中，載氣源201a為空氣或純凈的氮?dú)猓磻?yīng)試劑承載裝置201b內(nèi)承載的反應(yīng)試劑為水、乙酸或氨氣等。具體的，若反應(yīng)試劑為水，為了達(dá)到很好的反應(yīng)效果，載氣源采用純凈的氮?dú)饣蛘呖諝猓錆穸纫话銥?0%左右，氣流為0-0. 2Mpa。高壓電離裝置202主要是利用高壓放電針形成電暈電離，與離子遷移管主體100的端部相接。其包括一殼體202a、放電針202b以及毛細(xì)管202c。殼體202a為一三通結(jié)構(gòu)，其在殼體內(nèi)貫設(shè)有一通孔202al，并且在殼體上開(kāi)設(shè)有與通孔202al連通的連接孔202a2，該連接孔202a2與第二導(dǎo)氣管204連通，繼而實(shí)現(xiàn)高壓電離裝置202與反應(yīng)試劑添加裝置201的連通。為了實(shí)現(xiàn)高壓電離裝置202與離子遷移管主體100的相接，該殼體202a的一端與離子遷移管主體100的端部進(jìn)行相接，并與離子遷移管主體100內(nèi)的離化反應(yīng)區(qū)101連通。毛細(xì)管202c安置在殼體與離子遷移管主體100相接一段的通孔202al內(nèi)，用于將·由載氣帶入通孔202al內(nèi)的反應(yīng)試劑噴出。具體的該毛細(xì)管202c采用內(nèi)徑為350μπι的Peek 管。放電針202b用于在高壓情況在其周?chē)纬呻妶?chǎng)將周?chē)镔|(zhì)進(jìn)行電離。其穿射在殼體上的通孔202al內(nèi)，并從通孔202al內(nèi)的毛細(xì)管202c中穿出，繼而使放電針202b的針尖從殼體內(nèi)伸出，具體的伸出長(zhǎng)度為O.;放電針202b的針尾連接高壓電源。為了達(dá)到良好的電離效果，本專(zhuān)利技術(shù)中放電針202b的針尖直徑約為100-200 μ m，工作時(shí)所加高壓約為3kV-5kV，DC，產(chǎn)生電流約為O. 01-20mA，這取決于放電針尖端尺寸和周?chē)h(huán)境。對(duì)于離子遷移管主體100，其主要由離化反應(yīng)區(qū)101、離子門(mén)柵102、遷移區(qū)103和信號(hào)搜集裝置104依次連接組成。為便于離化反應(yīng)區(qū)101內(nèi)形成的樣品電離子能夠有效進(jìn)入離子門(mén)柵102，而未被電離的樣品和雜質(zhì)被氣流抽出管體，本專(zhuān)利技術(shù)在離化反應(yīng)區(qū)101和離子門(mén)柵102之間設(shè)置有電場(chǎng)牽引極板105 (如圖3所示)。使樣品電離子以一定的周期進(jìn)入遷移區(qū)103，離子門(mén)柵102以一定的周期開(kāi)關(guān)門(mén)，其開(kāi)關(guān)周期為20ms，單個(gè)周期內(nèi)的開(kāi)門(mén)時(shí)間為200 μ S。同時(shí)，遷移區(qū)103的強(qiáng)度約為200V/cm。基于上述實(shí)例方案，本專(zhuān)利技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí)，按照上述方案將離子遷移管主體100的各零部件依次串聯(lián)安裝本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
應(yīng)用表面解吸常壓化學(xué)電離技術(shù)的離子遷移管，包括離化反應(yīng)區(qū)、離子門(mén)柵、遷移區(qū)和信號(hào)搜集裝置，其特征在于，所述離子遷移管還包括表面解吸常壓化學(xué)電離源，所述表面解吸常壓化學(xué)電離源與離化反應(yīng)區(qū)連通，其包括：反應(yīng)試劑添加裝置；高壓電離裝置，所述高壓電離裝置包括一殼體、放電針以及毛細(xì)管，所述殼體內(nèi)貫設(shè)有一通孔，并且在殼體上開(kāi)設(shè)有與通孔連通的連接孔，所述連接孔通過(guò)導(dǎo)氣管與反應(yīng)試劑添加裝置連通；所述放電針穿射在殼體上的通孔內(nèi)，且放電針的針尖從殼體內(nèi)伸出，放電針的針尾連接高壓電源；所述毛細(xì)管安置在通孔內(nèi)。
【技術(shù)特征摘要】
1.應(yīng)用表面解吸常壓化學(xué)電離技術(shù)的離子遷移管，包括離化反應(yīng)區(qū)、離子門(mén)柵、遷移區(qū)和信號(hào)搜集裝置，其特征在于，所述離子遷移管還包括表面解吸常壓化學(xué)電離源，所述表面解吸常壓化學(xué)電離源與離化反應(yīng)區(qū)連通，其包括 反應(yīng)試劑添加裝置； 高壓電離裝置，所述高壓電離裝置包括一殼體、放電針以及毛細(xì)管，所述殼體內(nèi)貫設(shè)有一通孔，并且在殼體上開(kāi)設(shè)有與通孔連通的連接孔，所述連接孔通過(guò)導(dǎo)氣管與反應(yīng)試劑添加裝置連通；所述放電針穿射在殼體上的通孔內(nèi)，且放電針的針尖從殼體內(nèi)伸出，放電針的針尾連接高壓電源；所述毛細(xì)管安置在通孔內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用表面解吸常壓化學(xué)電離技術(shù)的離子遷移管，其特征在于，所述反應(yīng)試劑添加裝置包括載氣源和反應(yīng)試劑承...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭健，歐陽(yáng)光，金潔，陳勇，袁曦，疏天民，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：公安部第三研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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