用于高场非对称波形离子迁移谱的高压射频方波电源研究

1

作者 朱辰霄 李鹏 +2 位作者 李灵锋 张允晶 周文 《质谱学报》 北大核心 2025年第4期403-412,共10页

高压射频脉冲电源是高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)的核心部件。为充分发挥FAIMS利用交替的高低电场下离子不同运动特性的分离机制,本文基于半桥拓扑电路,采用新一代的高压超级结-金属-氧化物半导体场效应晶体管(SJ MOS)作为电源核心... 高压射频脉冲电源是高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)的核心部件。为充分发挥FAIMS利用交替的高低电场下离子不同运动特性的分离机制,本文基于半桥拓扑电路,采用新一代的高压超级结-金属-氧化物半导体场效应晶体管(SJ MOS)作为电源核心器件,设计了一款高压射频方波电源。实验测试结果表明,该电源输出波形接近理想方波,峰-峰值达506 V,频率达1 MHz,功耗仅29 W。将该电源与实验室自建的FAIMS核心系统结合,通过对样品气体丙酮、水杨酸甲酯进行检测,研究FAIMS谱图特点与分离电压幅值、电源频率、载气流量的关系。结果表明,提升分离电压幅值能明显改善FAIMS分辨率,但会损失较大的灵敏度;通过增大电源频率能够在轻微损失分辨率的情况下有效提升FAIMS灵敏度;此外,增加载气流量也能改善灵敏度。本文设计的FAIMS分离电源具有高压高频输出、波形质量好、功耗低的特点,能稳定支持FAIMS进行离子筛选与分辨,对FAIMS小型化发展有实用价值。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱(faims) 高场射频电源 分辨率 灵敏度

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优化的径向基函数(RBF)神经网络实现高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)分离电压温度补偿研究 被引量：3

2

作者 高磊 徐效文 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第32期42-48,共7页

针对高场非对称波形离子迁移谱仪（FAIMS）分离电压温度漂移造成的其物性表征的不确定性问题,提出了一种采用径向基函数（RBF）神经网络对分离电压进行温度补偿的方法。为了提高算法的实时性,加快函数逼近速度,采用指数下降惯性权重（E... 针对高场非对称波形离子迁移谱仪（FAIMS）分离电压温度漂移造成的其物性表征的不确定性问题,提出了一种采用径向基函数（RBF）神经网络对分离电压进行温度补偿的方法。为了提高算法的实时性,加快函数逼近速度,采用指数下降惯性权重（EDIW）动量因子策略对RBF神经网络参数进行了优化。在20-120℃的温度范围内,对该算法及线性下降惯性权重（LDIW）动量因子策略优化的RBF神经网络和传统RBF神经网络等3种补偿算法进行对比。结果表明,指数下降惯性权重动量因子策略优化的RBF神经网络模型具有更少的迭代次数和更短的运算耗时,使分离电压很好地保证了对特定物质离子表征的唯一性,同时验证了该模型还具有较强的泛化能力。对分离电压采用温度补偿的方法也为实现迁移管无恒温控制提供了理论依据。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 分离电压 温度补偿 RBF神经网络 指数下降惯性权重

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热解析-高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)技术快速检测合成色素 被引量：2

3

作者 李娟 赵伟军 +3 位作者 李灵锋 李鑫 李鹏 汪小知 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1403-1408,共6页

采用热解析-高场非对称波形离子迁移谱（FAIMS）技术快速检测柯衣定、孔雀石绿、罗丹明B和甲基红4种合成色素．通过对热解析温度和载气流量进行优化，确定了不同色素的离子特征信号．在最佳分析条件下，热解析温度为160℃，载气流量为1... 采用热解析-高场非对称波形离子迁移谱（FAIMS）技术快速检测柯衣定、孔雀石绿、罗丹明B和甲基红4种合成色素．通过对热解析温度和载气流量进行优化，确定了不同色素的离子特征信号．在最佳分析条件下，热解析温度为160℃，载气流量为1．6L／min，采用不同模式下补偿电压（CV）值定性，以FAIMS在正模式下检测柯衣定（CV=0．41V）和罗丹明B（CV=-0．89V），在负模式下检测甲基红（CV=-0．67V）和孔雀石绿（CV=0．02V）；用外标法定量检测了样品中的4种合成色素，线性关系R2≥0．9967，检出限为2．5～10μg／L，定量限为5～20μg/L，加标回收率≥78．2％，相对标准偏差RSD≤8％．本文为FAIMS技术快速检测合成色素提供了一定的技术基础． 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 合成色素 柯衣定 孔雀石绿 罗丹明B 甲基红

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高场不对称波形离子迁移谱关键测控模块研究 被引量：5

4

作者 刘友江 王焕钦 +3 位作者 陈然 孔德义 陈池来 Juergen Brugger 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1974-1979,共6页

研究了高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometer,FAIMS)两个关键测控模块:波形不对称高压产生模块和微弱电流检测模块的设计。通过采用反激升压原理,设计了一种电压幅度在线可调的波形不对... 研究了高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometer,FAIMS)两个关键测控模块:波形不对称高压产生模块和微弱电流检测模块的设计。通过采用反激升压原理,设计了一种电压幅度在线可调的波形不对称高压产生电路模块,其输出电压峰峰值达1 800 V,频率达1 MHz;微弱电流检测采用超高电阻反馈式I-V转换电路,并对失调电压进行补偿,同时结合PCB割板处理及包裹屏蔽等抗干扰措施,使得微弱电流模块的检测下限优于0.1 pA。最后,通过对比实验研究了不同波形不对称高压与分离效果关系,并以苯为样品对系统的检测下限进行了研究,结果表明采用上述测控模块的FAIMS检测下限达1×10-9。 展开更多

关键词 高场不对称波形离子迁移谱 弱电流检测 高压 高频 不对称波形

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痕量挥发性有机物的高场不对称波形离子迁移谱研究 被引量：8

5

作者 李庄 林丙涛 +4 位作者 孔德义 陈池来 程玉鹏 王焕钦 梅涛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期12-15,共4页

高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry,FAIMS)技术是一种快速、高灵敏的痕量物质检测技术。利用自制的高场不对称波形离子迁移谱仪分别对丙酮、苯和甲苯样品进行了检测,结果表明三种挥... 高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry,FAIMS)技术是一种快速、高灵敏的痕量物质检测技术。利用自制的高场不对称波形离子迁移谱仪分别对丙酮、苯和甲苯样品进行了检测,结果表明三种挥发性物质在谱图中的分离效果优于传统离子迁移谱仪;另外分别对二甲苯三种同分异构体进行了检测,成功地实现了三者的分离。实验分析了载气流速对离子信号强度的影响,发现流速为220L·h-1时信号强度最大,此结果可用于仪器的优化设计。获得丙酮的检出限为100ng·L-1,比国外传统离子迁移谱仪低了一个数量级。 展开更多

关键词 高场不对称波形离子迁移谱 痕量挥发性有机物

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用于高场非对称波形离子迁移谱系统的阵列式微法拉第筒离子检测器 被引量：6

6

作者 唐飞 王晓浩 张亮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2597-2602,共6页

提出了一种可减小高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统体积的阵列式微法拉第筒离子检测器,该检测器具有结构简单、稳定性好、噪声小、量程大、可在大气压条件下工作等优点。阵列式微法拉第筒包括栅电极、敏感电极、屏蔽电极3部分,其中... 提出了一种可减小高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统体积的阵列式微法拉第筒离子检测器,该检测器具有结构简单、稳定性好、噪声小、量程大、可在大气压条件下工作等优点。阵列式微法拉第筒包括栅电极、敏感电极、屏蔽电极3部分,其中敏感电极由数十个直径为200μm的硅圆柱交错排列而成。通过典型的MEMS工艺制作,法拉第筒与平板型FAI MS系统的MEMS工艺完全兼容。Fluent仿真结果表明,这种阵列式的设计,气体运动阻力较小,流场分布有助于载气中离子被充分吸收。与KEITHLEY237电流表级联后,测得阵列式微法拉第筒的噪声水平在0.5 pA以下。对丙酮样本进行了实验测试,结果显示其输出信号为210 pA左右,表明该阵列式微法拉第筒满足FAIMS系统的要求。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 微机电系统 法拉第筒 离子检测器 微弱电流

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基于高场非对称波形离子迁移谱的生化传感器的设计(英文) 被引量：3

7

作者 李华 王晓浩 +1 位作者 唐飞 林镇翔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2218-2223,共6页

基于高场非对称波形离子迁移谱原理设计了一种由离子源,迁移区和检测器3部分组成的生化传感器。传感器采用真空紫外灯作离子源,高纯氮(99.999%)为载气,在常压下工作。加工了两种由两平行金属极板组成的迁移区,一种由两平板铜块组成,尺寸... 基于高场非对称波形离子迁移谱原理设计了一种由离子源,迁移区和检测器3部分组成的生化传感器。传感器采用真空紫外灯作离子源,高纯氮(99.999%)为载气,在常压下工作。加工了两种由两平行金属极板组成的迁移区,一种由两平板铜块组成,尺寸为25 mm×10 mm×1 mm;另外一种由微机电(MEMS)工艺加工,尺寸为20 mm×10 mm×1.5 mm。MEMS工艺加工的迁移区间距为1.5 mm,电场强度<10 000 V/cm,不能过滤丙酮离子;铜块迁移区间距为1 mm,电场强度>10 000 V/cm。当方波非对称射频电压峰峰值为1 600 V,频率为195.8 kHz,占空比为30%,补偿电压为-8.63 V时,采用平板铜块迁移区实现了丙酮离子的位移补偿,实验结果验证了传感器的性能。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 生化传感器 迁移区 微机电系统

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采用针-环离子源的集成式高场非对称波形离子迁移谱系统 被引量：3

8

作者 李华 云红梅 +3 位作者 杜晓霞 曾若生 蒋永荣 陈真诚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1255-1262,共8页

为了实现离子源和高场非对称波形离子迁移谱的其它部分的集成,本文基于PCB工艺设计了一种新型的针-环离子源结构。该结构主要由针电极、环电极、进气底座以及针固定底座组成,针电极采用针尖曲率半径为28μm的不锈钢针作为放电阴极,直径... 为了实现离子源和高场非对称波形离子迁移谱的其它部分的集成,本文基于PCB工艺设计了一种新型的针-环离子源结构。该结构主要由针电极、环电极、进气底座以及针固定底座组成,针电极采用针尖曲率半径为28μm的不锈钢针作为放电阴极,直径为3mm、高度为16mm的铜环作为放电阳极。放电特性实验结果表明:针-环离子源在放电电压-2kV和-2.8kV时,分别进入了电晕放电和辉光放电,能够在大气压环境下实现稳定放电。在载气流速为1.5L/min、方波射频电压幅值为300V的条件下,两者FAIMS谱图中补偿电压基本相同,且采用针-环离子源和紫外灯离子源所得的FAIMS谱图的电流峰值分别为64pA和45pA,由此表明集成式针-环离子源FAIMS系统能够稳定工作,且相比紫外灯离子源集成性更好,电流信号更强。 展开更多

关键词 针-环离子源 高场非对称波形离子迁移谱 集成 紫外灯离子源

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基于SIMION仿真的高场非对称波形离子迁移谱谱图峰辨识 被引量：2

9

作者 李斌 唐飞 +1 位作者 曾悦 王晓浩 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1611-1614,共4页

高场非对称波形离子迁移谱仪FAIMS(High-Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry)由于工作在敞开大气压条件下,易受空气中杂质干扰,因而在实际样品分析过程中通常会检测到不止一个峰,这对要观察的目标样品离子的辨识造成... 高场非对称波形离子迁移谱仪FAIMS(High-Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry)由于工作在敞开大气压条件下,易受空气中杂质干扰,因而在实际样品分析过程中通常会检测到不止一个峰,这对要观察的目标样品离子的辨识造成一定困难,目前多采用FAIMS和质谱仪联用的方式予以辨识。为解决上述FAIMS和质谱仪联用结构复杂的问题,本研究通过分析丙酮样品在紫外灯电离源下产生的几种主要离子,对比SIMION仿真和实验FAIMS谱图中各离子峰对应补偿电压(Compensation Voltage)随射频(Radio Frequency)RF电压幅值的变化曲线,根据其平行关系初步推断出FAIMS谱图中对应的3种主要离子:丙酮单体离子[M+H]+、丙酮二聚体离子[2M+H]+和水合质子(H2O)nH+。并通过理论分析了仿真和实验补偿电压曲线近似平行的原因。理论分析和仿真结果相吻合,证明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 SIMION仿真 高场非对称波形离子迁移谱 峰辨识

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紫外光离子源-高场不对称波形离子迁移谱检测环境中挥发性有机物 被引量：4

10

作者 李山 朱德泉 +5 位作者 陈池来 刘友江 阮智铭 余健文 徐青 关柯 《分析科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期337-341,共5页

本研究采用紫外光离子源-高场不对称波形离子迁移谱(UV-FAIMS)快速检测环境中挥发性有机物。选取苯和对二甲苯为研究对象,并分析了分离电压、流速等因素对其分离识别的影响。实验结果表明:当分离电压值为0~1 200V时,苯和对二甲苯信号强... 本研究采用紫外光离子源-高场不对称波形离子迁移谱(UV-FAIMS)快速检测环境中挥发性有机物。选取苯和对二甲苯为研究对象,并分析了分离电压、流速等因素对其分离识别的影响。实验结果表明:当分离电压值为0~1 200V时,苯和对二甲苯信号强度逐渐降低,而特征补偿电压值却逐渐增加。实验选取分离电压值为900V,当载气流速为0~240L/h时,苯和对二甲苯的特征离子峰信号强度逐渐增加,当载气流速为0~120L/h时,苯和对二甲苯团簇峰信号强度增加,当载气流速为120~240L/h时,苯的团簇峰信号强度增加,而对二甲苯的团簇峰信号强度降低。此外,对样品浓度、信号强度与噪声的比值进行探讨,获得UV-FAIMS检测苯的检测限为0.011mg/m3。 展开更多

关键词 高场不对称波形离子迁移谱 紫外光离子源 挥发性有机物 分离电压 载气流速

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高场非对称波形离子迁移谱分离电压的温度非线性误差建模与补偿 被引量：1

11

作者 高磊 徐效文 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第5期81-84,103,共5页

介绍了高场非对称波形离子迁移谱（FAIMS）技术的基本原理,从理论上分析了驱散电压与分离电压间的线性关系。在确定驱散电压的作用下实验了分离电压的温度非线性特性。采用二次曲面方程建立了常温下分离电压的温度漂移误差补偿模型。在2... 介绍了高场非对称波形离子迁移谱（FAIMS）技术的基本原理,从理论上分析了驱散电压与分离电压间的线性关系。在确定驱散电压的作用下实验了分离电压的温度非线性特性。采用二次曲面方程建立了常温下分离电压的温度漂移误差补偿模型。在22.8~27.8℃的温度补偿范围内测试,结果表明,该温度补偿模型对分离电压的温度漂移具有理想的补偿效果。在不同温度条件下实现了分离电压对特定物质离子表征的唯一性。同时,该补偿方法也为迁移管的无恒温控制系统的设计提供了理想的解决方案,简化了迁移管的结构设计。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 分离电压 温度漂移 补偿

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密闭循环气路高场非对称波形离子迁移率谱仪

12

作者 王宇 贾建 +2 位作者 何秀丽 高晓光 李建平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第2期27-30,共4页

设计了一种用于高场非对称波形离子迁移率谱仪(FAIMS)的密闭循环气路结构以及膜进样装置,研究了气路结构对图谱稳定性、高场非对称波形电压与载气流量对系统检测灵敏度、半透膜预富集对系统检测限的影响。密闭循环气路结构减小了系统体... 设计了一种用于高场非对称波形离子迁移率谱仪(FAIMS)的密闭循环气路结构以及膜进样装置,研究了气路结构对图谱稳定性、高场非对称波形电压与载气流量对系统检测灵敏度、半透膜预富集对系统检测限的影响。密闭循环气路结构减小了系统体积,达到了无需空气源即可检测的目的,具有预富集功能的膜进样装置可降低系统对样品的检测限。在预富集模式下,系统对化学战剂模拟剂甲基磷酸二甲酯(DMMP)的检测限约为0.05 mg/m^3,该方法为痕量化学物质的现场快速检测提供了一种可行方案。 展开更多

关键词 密闭循环气路 膜进样 高场非对称波形离子迁移率谱 甲基磷酸二甲酯

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用高场非对称波形离子迁移谱技术快速检测二乙醇胺 被引量：9

13

作者 陶羽宇 李灵锋 +2 位作者 李鑫 李鹏 汪小知 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2499-2504,共6页

采用高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)对二乙醇胺(DEA)进行快速检测分析,以热解析法进样,确定了二乙醇胺的离子特征信号,并与气相色谱-质谱联用仪的检测结果进行了比较.用聚四氟乙烯(PTFE)扩散管进样,控制二乙醇胺样品气(DEA与空气的混... 采用高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)对二乙醇胺(DEA)进行快速检测分析,以热解析法进样,确定了二乙醇胺的离子特征信号,并与气相色谱-质谱联用仪的检测结果进行了比较.用聚四氟乙烯(PTFE)扩散管进样,控制二乙醇胺样品气(DEA与空气的混合气)浓度,利用FAIMS对不同浓度的二乙醇胺样品气进行检测.通过对离子特征信号进行量化和重复性分析,确定了二乙醇胺样品气的检出限为0.02μg/L,并建立了FAIMS检测二乙醇胺样品气的离子电流强度积分面积与样品气浓度关系曲线.为FAIMS应用于现场快速检测二乙醇胺提供了一定的依据. 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 二乙醇胺 聚四氟乙烯(PTFE)扩散管 检出限

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高场非对称波形离子迁移率谱的正弦切割波形产生与离子分离特性 被引量：2

14

作者 赵东杰 贾建 +2 位作者 高晓光 何秀丽 李建平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期926-929,共4页

高场非对称波形离子迁移率谱(FAIMS)是一种利用不对称电场进行气相离子分离和检测的新技术。本文使用一种基于单电感反激电路产生正弦切割波形的方法,实现FAIMS的非对称分离电场,分析了该正弦切割波形在在0.8 MHz～1.4MHz频率范围的波... 高场非对称波形离子迁移率谱(FAIMS)是一种利用不对称电场进行气相离子分离和检测的新技术。本文使用一种基于单电感反激电路产生正弦切割波形的方法,实现FAIMS的非对称分离电场,分析了该正弦切割波形在在0.8 MHz～1.4MHz频率范围的波形变化规律;使用10.6 eV(λ=116.5 nm)紫外灯为离化源的平板型FAIMS器件,研究在正弦切割波作用下的离子分离效果。结果表明,所产生的正弦切割波的正弦部分不随频率变化,当频率变化到1 MHz(即正弦部分与整个周期比值到达0.42)时,离子分离效果和检测分辨率最优。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移率谱 不对称波形 紫外光致离化 反激电路

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高场不对称波形离子迁移谱快速检测水样中苯含量 被引量：4

15

作者 石海峡 徐青 +2 位作者 余健文 胡俊 陈池来 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期744-748,共5页

建立了高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)检测水中苯含量的分析方法。研究了不同分离电压(Dispersion voltage,DV)下的苯标准谱图,获得用于苯识别的非线性函数二阶α2及四阶α4系数值分别为-3.8×10-5Td-2和5.1×10-8Td-4;通过... 建立了高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)检测水中苯含量的分析方法。研究了不同分离电压(Dispersion voltage,DV)下的苯标准谱图,获得用于苯识别的非线性函数二阶α2及四阶α4系数值分别为-3.8×10-5Td-2和5.1×10-8Td-4;通过平衡灵敏度与分离度,得到用于苯识别的最佳分离电压为800 V;通过不同质量浓度(0.08~0.64 mg/L)的苯样品与苯离子信号强度的关系,确定高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)对水中苯的检出限为0.89μg/L,远优于国家饮用水中苯浓度的限值10μg/L。本研究为水中苯检测提供了一种快速、高灵敏的方法。 展开更多

关键词 高场不对称波形离子迁移谱(faims) 现场检测 苯 水样

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高场非对称波形离子迁移谱检测分析二氧化硫 被引量：2

16

作者 张永谦 高适 +4 位作者 张立功 马斌 李廷 王学峰 左国民 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期226-230,共5页

采用高场非对称波形离子迁移谱对二氧化硫进行分析检测,建立了动态气体浓度配气系统,考察了0. 025×10-6~7. 5×10-6范围内的FAIMS响应峰值、信噪比等信号参数,分析得出了二氧化硫在负模式下电离生成了一种产物离子(SO2)O2-(H2O... 采用高场非对称波形离子迁移谱对二氧化硫进行分析检测,建立了动态气体浓度配气系统,考察了0. 025×10-6~7. 5×10-6范围内的FAIMS响应峰值、信噪比等信号参数,分析得出了二氧化硫在负模式下电离生成了一种产物离子(SO2)O2-(H2O)n-1,且峰值随浓度增大先增大后逐渐饱和,其中分离电场为45%时SO2产物离子峰峰值与浓度呈一定线性,线性方程为y=0. 793 3x+0. 059 2,线性回归率为0. 971,FAIMS对二氧化硫的检测下限为3. 5×10-9,证实了FAIMS灵敏度高的特性,并且可以对物质进行定量和半定量检测,对危险化学品事故应急侦检具有指导意义。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 二氧化硫 响应峰值 分离电场 灵敏度

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高场强不对称波形迁移谱原理与性能探讨 被引量：11

17

作者 林丙涛 孔德义 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第2期35-38,共4页

高场强不对称波形迁移谱(FAIMS)检测技术相对于传统的离子迁移谱技术有结构简单、选择性和分辨力高等诸多优点。详细阐述了其结构特点及其工作基本原理,分析了提高其精度的几种方法,介绍了FAIMS的研究进展和待解决的问题。

关键词 高场强不对称波形迁移谱 离子迁移谱 微型化

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基于水分掺杂的高场非对称波形离子迁移谱检测硫化氢的研究 被引量：1

18

作者 张永谦 高适 +3 位作者 左国民 张立功 马斌 王学峰 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期239-245,共7页

高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)是一种芯片级高灵敏度快速分析检测技术,其在大气压环境下工作的特点使之受环境影响明显,其中气体的湿度是显著影响因素,湿度的变化可引起迁移区离子反应机理以及迁移过程的变化。该文研究了干燥条件下... 高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)是一种芯片级高灵敏度快速分析检测技术,其在大气压环境下工作的特点使之受环境影响明显,其中气体的湿度是显著影响因素,湿度的变化可引起迁移区离子反应机理以及迁移过程的变化。该文研究了干燥条件下痕量硫化氢的定量检测方法,确定了DF=33%时的检测线性范围与回归方程。利用PTFE管渗透作用,设定水浴温度为40~90℃,考察了不同含量水分对FAIMS检测硫化氢的影响。通过考察不同湿度下硫化氢的FAIMS特征谱图以及特征离子峰,研究了掺杂水分对于硫化氢谱峰峰值、补偿电压以及检测分辨率的影响。结果表明,FAIMS对于硫化氢的检测谱图清晰可见,能够准确定位其特征离子峰。随着气体中水分增多,不同分离电场下的产物离子峰峰值增大,说明湿度增大在一定程度上提高了灵敏度,DF=35%时的检出限为1.43×10^-3 mg/m^3。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 掺杂水分 检出限 分辨率

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射频电场幅值对高场非对称波形离子迁移谱检测对二甲苯的影响 被引量：1

19

作者 张永谦 高适 +3 位作者 徐勇 闫宏宇 王学峰 左国民 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期191-196,共6页

高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)是一种利用非对称电场对气相分子进行分离检测的高灵敏度快速检测技术,超高的非对称波形电场是其迁移区的核心,非对称射频电场的幅值显著影响FAIMS的检测性能。实验以对二甲苯为样品,分析了非对称射频... 高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)是一种利用非对称电场对气相分子进行分离检测的高灵敏度快速检测技术,超高的非对称波形电场是其迁移区的核心,非对称射频电场的幅值显著影响FAIMS的检测性能。实验以对二甲苯为样品,分析了非对称射频电场幅值对FAIMS检测性能的影响,实验表明随着射频电场幅值增大,检测灵敏度降低而分辨率增大。2 000 mL/min流速条件下响应信号与对二甲苯的浓度在4.7×10^(-2)~11.75 mg/m^(3)范围内呈良好线性,射频电场为50%时对二甲苯理论检出限为6.11μg/m^(3)。 展开更多

关键词 高场非对称波形离子迁移谱 射频电场 灵敏度 分辨率 检出限

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混合载气高场不对称波形离子迁移谱中He-N2比例对挥发性有机物混叠峰分离的影响研究 被引量：1

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作者 石海峡 徐青 +5 位作者 王晗 刘友江 李山 胡俊 李跃 陈池来 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2713-2718,共6页

载气混合是提高高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)离子分离能力的一个重要方法,在生物大分子质谱研究领域已得到广泛应用,但缺乏在环境小分子领域的研究。选取挥发性有机物(VOCs)中芳香烃、醇、烷烃、酸、酮类中的五种物质(邻二甲苯、异... 载气混合是提高高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)离子分离能力的一个重要方法,在生物大分子质谱研究领域已得到广泛应用,但缺乏在环境小分子领域的研究。选取挥发性有机物(VOCs)中芳香烃、醇、烷烃、酸、酮类中的五种物质(邻二甲苯、异丁醇、正己烷、乙酸、丙酮)为研究对象,研究了混合气体中He-N2比例对VOCs中单体-二聚体离子混叠峰峰位置、分离度及总离子通过率的影响。实验结果表明,随着FAIMS载气中He比例的增加,5种VOCs中单体及二聚体离子峰峰位置发生偏移,且单体峰与二聚体峰偏移程度不同,单体峰偏移量先增加后减少,而二聚体峰峰位置偏移量逐渐增加;随着FAIMS载气中He比例的增加,五种VOCs离子混叠峰的分离度逐渐增加并趋于饱和,邻二甲苯、异丁醇、正己烷、乙酸、丙酮5种样品的混叠峰分离度达到饱和时对应He比例分别是:20%,30%,10%,40%和20%;随着FAIMS载气中He比例的增加,邻二甲苯、异丁醇、正己烷、丙酮的离子信号强度无明显变化,乙酸的离子信号强度下降明显。该研究为提高FAIMS对环境小分子的分离能力提供了一种可行的方法。同时,也验证了高电场下布朗定律在小分子离子应用上的有效性。 展开更多

关键词 高场不对称离子迁移谱 分离度 挥发性有机物 混合载气

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