中文摘要：

离子迁移质谱仪在大气压下工作，不需要真空系统，具有纳克（ng）级检出灵敏度，是在线检测行李包果中藏匿的炸药、毒品的最有效仪器，是国家安全必须且急需的设备。其中离子源在大气压下甚至空气为载气条件下工作。研究离子化条件、提高离子化效率、避免离子源污染，保持离子化过程稳定，是离子迁移质谱运行和高灵敏检测的必要条件。也是下一步研制离子迁移质谱的关键部件之一。本课题研究离子迁移质谱中离子源的离子化方式、离子源结构、材料和电场方式及工作条件进行系统研究，以期解决离子源的理论和设计问题。同时研制出实验室样机，为以后的实用化奠定基础。

结论摘要：

离子迁移谱仪（IMS）是在大气压下工作，不需要真空系统，具有纳克（ng）级检出灵敏度，是在线检测空气中和行李包裹中藏匿的炸药、毒品的有效仪器之一。本课题对离子迁移谱的离子化方式、离子源结构、材料和电场方式及工作条件进行系统研究。首先研究了直线型IMS，用圆筒状Ni-63放射源作为离子源，用2～4级加速电极对电子加速和强化电离，设计并用印刷电路板和镍丝制成平面式离子门，用套筒式设计组装成均匀电场式漂移管用于离子的分离，静电收集板和静电放大器采集和放大信号号，用10 KHz采集卡和类似色谱工作站的软件处理信。上述IMS的进样系统必须与外界隔离，样品是通过PDMS渗透膜进入离子源的，因此有响应滞后时间长，污染后清洗恢复时间长的缺点。还研究了非对称场的离子迁移谱仪，用Am-241作为离子源，用预热的陶瓷板使样品挥发并减少形成水合分子离子的几率，在偏转电极的作用下分子离子在电场中偏转，在预定的位置放置阵列电极，接收给定质荷比的离子，因此能连续的直接进样，几乎达到实时响应。通过本项研究，初步解决了离子源的离子化理论和设计问题，并研制出实验室样机，为以后的实用化奠定了坚实的基础。