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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
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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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基于PCB钎焊工艺制作小型双PCB组合式气体FAIMS传感器及其实验研究 被引量:1
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作者 曾鸿达 杜晓霞 +2 位作者 牟家浩 黄介南 李华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期865-872,共8页
为解决FAIMS成本高、工艺复杂等问题,基于PCB钎焊技术,设计制作了一种小型双PCB组合式气体FAIMS传感器。该传感器在PCB极板上设计了U型气孔槽,利用低温焊锡膏将极板隔离并形成离子通道,使板间距控制在0.2 mm,并将针-环离子源、迁移区以... 为解决FAIMS成本高、工艺复杂等问题,基于PCB钎焊技术,设计制作了一种小型双PCB组合式气体FAIMS传感器。该传感器在PCB极板上设计了U型气孔槽,利用低温焊锡膏将极板隔离并形成离子通道,使板间距控制在0.2 mm,并将针-环离子源、迁移区以及检测区进行了组合,组合尺寸为61 mm×57 mm×3.4 mm。针-环离子源中针尖曲率半径为28μm的不锈钢针为放电阴极,PCB极板上3 mm过孔敷铜的铜环作为放电阳极。研究表明,随着射频电压的升高,分辨率从0.3增加到3.9,增加载气湿度能提高谱峰的分辨率,增加载气流速能提高谱峰的灵敏度,加入一定比例的改性剂能够实现同分异构体的分离,且传感器对乙酸乙酯的检出限达到64μg/L,检测时间为6 s。所设计的FAIMS传感器具有造价低、气密性好、分辨率高等特点。 展开更多
关键词 高场非对称波形离子迁移谱 PCB钎焊工艺 气体传感器 针-环离子源
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利用FAIMS法鉴别黄斑烟污染物的来源 被引量:10
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作者 秦诗棋 周沅桢 +3 位作者 刘泽 李萍 张波 林婷 《中国烟草学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期7-15,共9页
为了鉴别黄斑烟中香精斑烟和料斑烟支污染物的来源,利用高场不对称离子迁移谱(FAIMS)法不同离子在强场(>15000 V/cm)条件下离子迁移率呈非线性变化的原理,使黄斑烟支上疑似香精污染物的离子团相互分离,得到待测物质的特征三维扫描图... 为了鉴别黄斑烟中香精斑烟和料斑烟支污染物的来源,利用高场不对称离子迁移谱(FAIMS)法不同离子在强场(>15000 V/cm)条件下离子迁移率呈非线性变化的原理,使黄斑烟支上疑似香精污染物的离子团相互分离,得到待测物质的特征三维扫描图谱。通过图像相似度计算查找软件(Visual Similarity Duplicate Image Finder),对比香精斑烟支污染物和对照样品三维扫描图谱的相似度,鉴别香精斑烟支污染物来源。料斑烟在经过样品处理后,可利用同样的方法鉴别。结果表明:人工分拣香精斑烟支污染物的FAIMS图谱和人造香精斑的FAIMS图谱相似度达到95%以上,人工分拣的烟丝湿团的FAIMS图谱和各类人造污染物的FAIMS图谱相似度约为95%,说明可利用FAIMS分析与鉴别香精斑烟和料斑烟表面污染物来源,且人工观察分拣黄斑烟支归类的方法基本准确。 展开更多
关键词 高场不对称离子迁移谱(faims) 黄斑烟污染物 糖料 香精 图像相似度计算查找软件(Visual Similarity DUPLICATE Image Finder)
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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
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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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高场不对称波形离子迁移谱关键测控模块研究 被引量:5
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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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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
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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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高场强不对称波形迁移谱原理与性能探讨 被引量:11
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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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基于高场非对称离子迁移谱的糖类异构体分离研究 被引量:2
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作者 郝杰 李俊晖 +4 位作者 王陈璐 高文清 石守东 俞建成 唐科奇 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期643-652,I0006,共11页
本工作研发了一款配套滤波算法及重叠峰分离算法、可独立使用的平板型高场非对称离子迁移谱(FAIMS)系统,能够在分离不同离子、有效滤噪的同时,从重叠峰中准确、快速提取分析物峰,由此实现物质的精准定性分析。通过评估该FAIMS装置对糖... 本工作研发了一款配套滤波算法及重叠峰分离算法、可独立使用的平板型高场非对称离子迁移谱(FAIMS)系统,能够在分离不同离子、有效滤噪的同时,从重叠峰中准确、快速提取分析物峰,由此实现物质的精准定性分析。通过评估该FAIMS装置对糖类异构体的分离效果,发现FAIMS能有效分离出蔗糖离子的2种结构,证明其对离子结构差异更加敏感。采用氮气、氦气的混合气体作为载气,可进一步提高FAIMS的分辨力。当氦气比例达到40%时,蔗糖峰和麦芽糖峰的重合度由纯氮气时的77%降低至50%。本研究表明,该FAIMS系统可为同分异构体的定性分析提供一种新方法。 展开更多
关键词 高场非对称离子迁移谱(faims) 糖类 同分异构体分离 分辨率 分辨力
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应用高场非对称离子迁移谱技术检测食品接触材料中甲基丙烯酸甲酯的迁移量 被引量:3
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作者 赖莺 林睿 +4 位作者 董清木 黄宗平 涂星朋 林伟靖 孙伟佳 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期660-666,共7页
应用高场非对称离子迁移谱(FAIMS)技术,无需经过萃取、富集等过程,可直接进样分析甲基丙烯酸甲酯在水基食品模拟物中的迁移量.通过考察扫描次数、样品温度、取样体积、载气流速和溶剂掺杂对离子特征信号的影响,确定甲基丙烯酸甲酯的检... 应用高场非对称离子迁移谱(FAIMS)技术,无需经过萃取、富集等过程,可直接进样分析甲基丙烯酸甲酯在水基食品模拟物中的迁移量.通过考察扫描次数、样品温度、取样体积、载气流速和溶剂掺杂对离子特征信号的影响,确定甲基丙烯酸甲酯的检出限为10μg/L,并建立了FAIMS检测甲基丙烯酸甲酯的离子流强度与浓度关系曲线.该方法操作便捷、灵敏度高、分析速度快,能满足实际工作的要求. 展开更多
关键词 高场非对称离子迁移谱 甲基丙烯酸甲酯 食品接触材料
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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
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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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