本發(fā)明涉及離子遷移譜,尤其是指一種基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
背景技術(shù):
1、不同物質(zhì)的離子具有不同的遷移率,因此在同一均勻電場(chǎng)內(nèi)飛行相同距離所需要的時(shí)間不同,離子遷移譜正是根據(jù)離子飛行時(shí)間這一特征信息檢測(cè)和確定物質(zhì)種類;然而對(duì)于遷移率相同或相近的物質(zhì),常規(guī)的離子遷移譜并不能準(zhǔn)確區(qū)分;針對(duì)于此可以對(duì)遷移譜內(nèi)遷移率相近的離子進(jìn)行碎裂,根據(jù)二級(jí)碎片離子的遷移譜信息進(jìn)一步分辨物質(zhì),但是碎裂方式和檢測(cè)技術(shù)均較為復(fù)雜,且碎裂要求在真空環(huán)境下進(jìn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中離子遷移譜對(duì)遷移率相近的物質(zhì)難以準(zhǔn)確分辨的技術(shù)難點(diǎn),提供一種基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法,引入高溫離子碎裂模塊提高離子遷移譜的檢測(cè)精度。
2、第一方面,為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置,其包括,
3、離子遷移管,所述離子遷移管內(nèi)包括依次排列設(shè)置的電離反應(yīng)區(qū)、漂移區(qū)和收集區(qū);還包括第一離子門(mén)和第二離子門(mén),所述第一離子門(mén)位于所述反應(yīng)區(qū)和所述漂移區(qū)之間,所述第二離子門(mén)位于所述漂移區(qū)內(nèi)且將其沿排列方向分隔為第一漂移區(qū)和第二漂移區(qū),所述第一漂移區(qū)位于所述第一離子門(mén)和所述第二離子門(mén)之間,所述第二漂移區(qū)位于所述第二離子門(mén)和所述收集區(qū)之間;
4、離子碎裂模塊,所述離子碎裂模塊位于所述第二離子門(mén)在排列方向上背離所述第一漂移區(qū)的一側(cè);所述離子碎裂模塊用于將目標(biāo)離子碎裂得到二級(jí)碎片離子。
5、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述離子碎裂模塊包括主體部和導(dǎo)電絲,所述主體部設(shè)置為環(huán)狀結(jié)構(gòu),其內(nèi)部中空設(shè)置,為所述目標(biāo)離子提供避讓空間;所述導(dǎo)電絲位于所述避讓空間內(nèi),所述導(dǎo)電絲的工作溫度為200℃~500℃。
6、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述主體部的材料設(shè)置為陶瓷,所述主體部在所述避讓空間徑線方向的兩側(cè)正對(duì)設(shè)置有安裝孔,所述導(dǎo)電絲依次穿設(shè)于兩側(cè)的所述安裝孔內(nèi)固定。
7、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述導(dǎo)電絲在所述避讓空間內(nèi)沿徑線方向延伸且平行間隔排列,所述導(dǎo)電絲排列的間距為1mm~2mm。
8、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述導(dǎo)電絲外接電源,所述導(dǎo)電絲設(shè)置為鎳鉻絲。
9、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述第一離子門(mén)包括沿所述排列方向依次設(shè)置的第一柵網(wǎng)和第二柵網(wǎng);所述第二離子門(mén)包括沿所述排列方向依次設(shè)置的第三柵網(wǎng)和第四柵網(wǎng);所述第一柵網(wǎng)、所述第二柵網(wǎng)、所述第三柵網(wǎng)和所述第四柵網(wǎng)均被配置為電位能夠調(diào)整或固定。
10、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,還包括漂移氣體入口、樣品氣體入口和氣路出口;所述漂移氣體入口連通所述收集區(qū),所述樣品氣體入口和所述氣路出口連通所述反應(yīng)區(qū)且相對(duì)設(shè)置。
11、第二方面,本發(fā)明還提供一種基于離子遷移譜的離子檢測(cè)方法,通過(guò)上述任一實(shí)施例中的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn),所述離子檢測(cè)方法包括,
12、步驟1,關(guān)閉所述離子碎裂模塊,通過(guò)控制所述第一離子門(mén)和所述第二離子門(mén)獲得目標(biāo)離子在所述第一漂移區(qū)內(nèi)的飛行時(shí)間δt;
13、步驟2,控制所述第一離子門(mén)的開(kāi)門(mén)時(shí)刻為t0,在t0+δt時(shí)刻控制所述第二離子門(mén)開(kāi)門(mén);所述第一離子門(mén)和所述第二離子門(mén)的開(kāi)門(mén)時(shí)間均為t0,篩選得到目標(biāo)離子;
14、步驟3,打開(kāi)所述離子碎裂模塊,所述目標(biāo)離子由所述第二離子門(mén)進(jìn)入所述離子碎裂模塊,碎裂得到二級(jí)碎片離子及其遷移譜特征信息,完成所述目標(biāo)離子的檢測(cè)。
15、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述步驟1包括,
16、控制所述第二離子門(mén)常開(kāi),在t1時(shí)刻打開(kāi)所述第一離子門(mén);所述目標(biāo)離子達(dá)到所述收集區(qū)被收集的時(shí)刻為t2,檢測(cè)所述目標(biāo)離子的第一遷移時(shí)間為,
17、t1=t2-t1;
18、控制所述第一離子門(mén)常開(kāi),在t3時(shí)刻打開(kāi)所述第二離子門(mén);所述目標(biāo)離子達(dá)到所述收集區(qū)被收集的時(shí)刻為t4,檢測(cè)所述目標(biāo)離子的第二遷移時(shí)間為,
19、t2=t4-t3;
20、則有,
21、δt=t1-t2。
22、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述開(kāi)門(mén)時(shí)間t0設(shè)置為250μs~500μs。
23、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:
24、本發(fā)明所述的一種基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法,對(duì)傳統(tǒng)的離子遷移譜進(jìn)行二級(jí)串聯(lián),串聯(lián)兩級(jí)遷移譜并引入高溫離子碎裂模塊,實(shí)現(xiàn)常壓環(huán)境下對(duì)特定目標(biāo)離子的碎裂,獲取二級(jí)碎片離子用于檢測(cè);本發(fā)明相較于傳統(tǒng)的單離子門(mén)結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步區(qū)分和篩選目標(biāo)離子,避免遷移率相同或相近造成混淆,大幅提升了遷移譜檢測(cè)定性能力,便于識(shí)別違禁品;此外,本發(fā)明相較于串級(jí)質(zhì)譜技術(shù)碎裂離子結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,使用環(huán)境要求更低,易于維護(hù)、降低成本。
1.一種基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置,其特征在于,包括,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置,其特征在于:所述離子碎裂模塊包括主體部和導(dǎo)電絲,所述主體部設(shè)置為環(huán)狀結(jié)構(gòu),其內(nèi)部中空設(shè)置,為所述目標(biāo)離子提供避讓空間;所述導(dǎo)電絲位于所述避讓空間內(nèi),所述導(dǎo)電絲的工作溫度為200℃~500℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置,其特征在于:所述主體部的材料設(shè)置為陶瓷,所述主體部在所述避讓空間徑線方向的兩側(cè)正對(duì)設(shè)置有安裝孔,所述導(dǎo)電絲依次穿設(shè)于兩側(cè)的所述安裝孔內(nèi)固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置,其特征在于:所述導(dǎo)電絲在所述避讓空間內(nèi)沿徑線方向延伸且平行間隔排列,所述導(dǎo)電絲排列的間距為1mm~2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置,其特征在于:所述導(dǎo)電絲外接電源,所述導(dǎo)電絲設(shè)置為鎳鉻絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置,其特征在于:所述第一離子門(mén)包括沿所述排列方向依次設(shè)置的第一柵網(wǎng)和第二柵網(wǎng);所述第二離子門(mén)包括沿所述排列方向依次設(shè)置的第三柵網(wǎng)和第四柵網(wǎng);所述第一柵網(wǎng)、所述第二柵網(wǎng)、所述第三柵網(wǎng)和所述第四柵網(wǎng)均被配置為電位能夠調(diào)整或固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置,其特征在于:還包括漂移氣體入口、樣品氣體入口和氣路出口;所述漂移氣體入口連通所述收集區(qū),所述樣品氣體入口和所述氣路出口連通所述反應(yīng)區(qū)且相對(duì)設(shè)置。
8.一種基于離子遷移譜的離子檢測(cè)方法,其特征在于,通過(guò)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn),所述離子檢測(cè)方法包括,
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)方法,其特征在于:所述步驟1包括,
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于離子遷移譜的離子檢測(cè)方法,其特征在于:所述開(kāi)門(mén)時(shí)間t0設(shè)置為250μs~500μs。