离子迁移谱研究进展

离子迁移研究

离子迁移谱研究进展

摘要：本文简要介绍了离子迁移谱的基本原理，对近年来离子迁移谱技术的最新进展进行了较为详细的评述，并对未来的发展趋势作了展望。

关键词：离子迁移谱、痕量分析、快速分析、现场检测

一、引言离子迁移谱（IMS），也称离子迁移率谱，是在20世纪70年代初出现的一种新的气相分离和检测技术。它以离子漂移时间的差别来进行离子的分离定性，借助类似于色谱保留时间的概念，起初被称为等离子体色谱。在早期的研究工作中，IMS装置结构简单和灵敏度高（检出限达ng甚至pg级）的特点引起了人们极大的兴趣。IMS技术发展初期主要是在爆炸物和毒剂的检测方面，并于20世纪80年代初研制出军用现场检测仪器。但是因为其分辨率低的缺点和当时对大气压力下离子化的特性了解不多，民用方面的发展缓慢。进入20世纪90年代，随着公开发表文献的增多和商品化的离子迁移谱仪的推出，国际上研究IMS技术的机构和研究人员逐渐增多。近年来反恐稽毒的需求极大地促进了现场高灵敏、高选择性检测设备的发展。EBG特别适合于一些挥发性有机化合物的痕量探测，如化学战剂、毒品、爆炸物和大气污染物等，已经广泛地应用在机场安检和战地勘查，并在环境监测、工业生产等方面有应用。鉴于IMS在上述领域的重要性和与其它分离分析方法联用的能力，本文简要地介绍了EBG的基本原理和理论，论述了这项技术近年来的研究进展。

二、IMS的基本原理

1、基本原理

图1是放射源IMS的原理示意图。样品由载气带入电离反应区后，载气分子和样品分子在离子源的作用下发生一系列的电离反应和离子—分子反应，形成各种产物离子。在电场的驱使下，这些离子通过周期性开启的离子门进入漂移区。在与逆流的中性漂移气体分子不断碰撞的过程中，由于这些离子在电场中各自迁移速率不同，使得不同的离子得到分离，先后到达收集极被检测。

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