新型FAIMS遷移管的研制.pdf

1、高場不對稱波形離子遷移譜(FAIMS)，又稱為差分式離子遷移譜(DMS)，是一種基于離子遷移率在高電場下非線性變化特性而實現(xiàn)離子空間分離和識別的大氣壓下離子遷移譜。其具有檢測速度快，靈敏度高，易于小型化和分辨率提升空間大等優(yōu)點，在環(huán)境監(jiān)測、爆炸物、毒品、和化學戰(zhàn)劑檢測等領域擁有廣闊的應用前景，尤其在現(xiàn)場檢測領域，相比色譜、質譜和低場離子遷移譜等檢測技術，具有更大的競爭優(yōu)勢。
　　 離子遷移管是FAIMS的核心器件，是實現(xiàn)離子高效

2、分離檢測的關鍵因素，其穩(wěn)定性和集成度將直接影響FAIMS整機的檢測性能和體積?，F(xiàn)今雖可通過MEMS工藝制作出體積很小的FAIMS遷移管，但維持其正常運行必須附帶必要的外圍功能器件，如進出氣接口、進樣接口、離子源接口和溫控模塊，這些將嚴重制約FAIMS整機體積的減小、功耗的降低和穩(wěn)定性的提高，從而制約其在現(xiàn)場檢測領域的應用。
　　 由于不同離子的遷移率在高電場下具有不同的非線性變化特性，所以FAIMS可以有很高的分辨率，但現(xiàn)價段實

3、際達到的分辨率卻并不理想，最高僅50左右。由于缺乏很好的理論指導和技術發(fā)展水平的制約，目前還很難快速大幅度提高FAIMS的分辨率。而利用FAIMS與其他同類檢測技術的正交性，通過二維技術聯(lián)用將是解決FAIMS單獨檢測分辨率較低的直接而有效的辦法。
　　 針對上述問題，本文厚膜工藝，研制了一種高集成度高穩(wěn)定性離子遷移管。該遷移管將進出氣接口、進樣接口、離子源接口和溫控模塊等外圍功能部件集成于一體，并外加保溫、減震和封裝部件以形成單

4、獨模塊。該遷移管具有氣密性好、功耗低、溫控精度高、力學性能佳和維護簡單等優(yōu)點，利用該遷移管，我們搭建了相應的FAIMS檢測平臺和便攜式FAIMS試驗樣機，并對一些物質進行了檢測，驗證了該遷移管的可行性，為FAIMS的小型化和現(xiàn)場檢測領域的應用奠定了基礎。并基于精密陶瓷加工工藝和薄膜工藝研制了兩套高集成高精度FAIMS遷移管，基于機械精加工技術設計了一套FAIMS遷移管，上述遷移管均有制作精度高的特點。
　　 本文的另一工作是關于