中文摘要：

物质检测新方法的研究一直倍受关注。我国分析仪器制造落后的现状使我们长久以来处于高价购买进口仪器的状态。利用微机电系统技术实现痕量物质探测技术的研究，是痕量探测技术发展的一个重要方向，也是当前国际上的研究前沿和热点。本课题基于高场非对称波形离子迁移谱（FAIMS）技术进行MEMS微型环境探测器的研究，突破了微流体驱动的样品采集和预处理单元、新型结构的离子化单元、新型MEMS过滤电极设计及控制、MEMS法拉第杯检测单元、FAIMS迁移区离子驱动电源及系统集成等关键技术，研制出原理样机。通过大量实验，证明该系统能正确可靠地进行物质检测，检出限可达0.1ppm。该项目在以下几个方面取得创新提出了一种新型结构的电晕放电离子源；实现离子聚焦的新方法；研制了用于FAIMS的高场非对称方波射频电源（频率1MHz时最大电压峰峰值2000V，频率2MHz时最大电压峰峰值1000V）；研制了MEMS阵列式结构的微法拉第筒。发表学术论文18篇，其中SCI检索7篇，EI检索7篇，申请发明专利3项。本课题研究成果为食品安全、污染物控制和环境监测、爆炸物监测、战场化学武器检测等领域提供强有力的检测分析手段。