離子遷移譜儀的工作原理

　　離子遷移譜儀IMS采用的是目前較成熟的物理方法中的離子遷移譜(IMS)技術。IMS技術是從20世紀60年代作為一種常壓下檢測痕量氣態化學物質而發展起來的一門新的檢測技術。離子遷移譜技術的核心部件是漂移管,基本原理是:首先被檢測的樣品蒸汽或微粒氣化后經過一層半滲透膜濾除其中的煙霧、無機分子和水分子等雜質,然后被載氣攜帶進入漂移管的反應區,如圖1所示。在反應區內,樣品氣首先被63Ni放射源發射的射線電離,形成產物離子,在反應區電場的作用下,產物離子移向離子門。控制離子門的開關脈沖,形成周期性進入漂移區的離子脈沖。在漂移電場的作用下,產物離子沿軸向向收集電極漂移。離子的遷移率依賴于其質量、尺寸和所帶電荷。不同物質生成的產物離子在同一電場下的遷移率不同,因此通過整個漂移區長度所用的漂移時間也不同。在已知漂移區長度和漂移區內電場條件下,測量出離子通過漂移區到達收集電極所用的時間,就可以計算出離子的遷移率(遷移率的定義是指在單位電場強度作用下離子的漂移速度),從而可以辨識被檢測物種類;通過測量離子峰的面積,就可以估算出被檢測物的濃度;通過改變反應區和漂移區電場方向,IMS漂移管可以同時監測正負離子。因此,可以同時監測多種化學物質。