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敞开式小型线-筒电极负电晕放电离子源
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TH843[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京100084, [2]北京交通大学电子信息工程学院,北京100044
  • 相关基金:Supported by the Nature Science Foundation of China (Grant No. 60706030, No. 20827007) ;National High-Tech Research and Development Program of China(863 Program) (Grant No. 2007AA04Z337)
中文摘要:

针对目前商用质谱仪的离子源都为封闭式且工作在真空或者低气压环境中,应用范围十分受限这一问题,提出了一种新型的可在大气环境下工作的离子源。该离子源通过电晕放电产生离子,呈线一筒结构,由内电极和外筒电极组成,电极直径分别为0.16mm和4mm。外筒电极上开有对称的4个槽,用于通入样品和牵引离子。实验结果表明,在大气环境下,当载气为Nz,内电极电压达到-3800V时,内电极和外筒电极之间发生电晕放电,可以很好地电离乙酸等负电性的化学物质。质谱图显示,大气中的N2和O2可能也参与电离,生成了NO2^-(m/z:46)、NO3^-/z:62)和[M+N0H]^-(m/z:89)。结合COMSOL仿真软件,对该离子源的放电起始电压进行了理论分析,分析结果与实验结果相符。此外,该离子源接口简单,可广泛应用于敞开式质谱仪、离子迁移质谱仪(IMS)和高场非对称波形离子迁移质谱仪(FAIMS)中。

英文摘要:

The mature ion source in a commercial mass spectrometer is sealed and works under vacuum or low atmospheric pressure environment, which limits the application of the mass spectrometer. In order to solve this problem, an ambient negative corona discharge ion source with line-cylinder electrodes is put forward in this paper. The gas discharge part in the ion source is composed of inner and outer electrodes with the diameters of 0. 16 mm and 4 mm respectively. There are four slots in the outer electrode for injection of samples and traction of ions. The experiment results show that when samples are carried by N2 and the voltage on the inner electrode reaches --3 800 V, the corona discharge occurs between the inner and outer electrodes and negative substances, such as acetic acid, can be ionized under ambient conditions. The mass spectrogram suggests that N2 and O2 in the air maybe go into a reaction to generate NO2(m/z:46), NO3(m/z:62) and [M+NO-H] (m/z:89). The corona onset voltage of the line-cylinder electrodes is analyzed with COMSOI. and the theoretical result consists well with the experiment result. The simplicity of the interface of the ion source makes it a- vailable in the ambient mass spectrometer, Ion Mobility Spectrometer(IMS) and high-field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometer(FAIMS).

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699