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原文传递一种高通量测量大气中氨的装置及方法

专利名称：	一种高通量测量大气中氨的装置及方法
摘要：	本发明公开一种高通量测量大气中氨的离子迁移谱装置及方法。该离子迁移谱装置为半开放式设计，其采用圆周阵列设置的X‑ray灯和双平行金属栅网构成脉冲离子源区，采用高抽速风扇实现高通量采样，设置热脱附区实现离子脱水和去团簇化，采用Tyndall‑Powell型离子门实现离子的无歧视二维扫描。装置工作时，大气中的氨等被高抽速风扇持续送入离子源区进行电离，离子源区的脉冲电场按照特定频率将离子压缩并注入到热脱附区；离子在热脱附区实现第一维分离并被除水和去团簇化，然后被更高频率开启的TPG离子门送入离子迁移区内进行第二维分离、识别和定量测量。该系统单次分析时间小于100ms,响应频率10Hz以上。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	中国科学院大连化学物理研究所
发明人：	陈创;李海洋;黄卫;陈红;厉梅
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201811413348.8
公开号：	CN110487885A
代理机构：	沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人：	马驰
分类号：	G01N27/62(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	116023 辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号
主权项：	1.一种高通量测量大气中氨的离子迁移谱装置，包括内部为中空腔体的离子迁移管，离子迁移管的从左至右依次为离子源区、热脱附区、离子迁移区；于热脱附区和离子迁移区之间设有离子门，于离子迁移管的右端设有离子检测极；其特征在于：该离子迁移谱装置为半开放式设计，即离子迁移管的右端密闭、左端开口；左开口端设有出风口面向离子源区的采样风扇，于离子源区的侧壁上设有离子源，离子源是采用沿同一圆周均布设置的X-ray灯构成；X-ray灯的出光口面向离子源区、位于离子源区的侧壁上；于离子源区与采样风扇相邻一侧设置第一网状电极，第一网状电极上施加脉冲电压，该脉冲电压的频率定义为第一频率；离子源区与热脱附区相邻一侧设置第二网状电极，第二网状电极上施加恒定电压；第二网状电极上施加的恒定电压大于第一网状电极上施加脉冲电压的最小值，并且第二网状电极上施加的恒定电压小于第一网状电极上施加脉冲电压的最大值；热脱附区内施加强度逐渐降低的非均匀直流电场；迁移区内施加强度均匀分布的直流电场；迁移区电场强度为热脱附区内电场强度最大值的5-20倍；离子门为TPG构型离子门，该离子门开启的频率定义为第二频率，第二频率为第一频率的5-20倍。 2.根据权利要求1所述的离子迁移谱装置，其特征在于：于离子迁移管的右侧密闭端设有漂气入口，于靠近离子源区的热脱附区侧壁上设有2个以上、对称分布的出气口。 3.根据权利要求1所述的离子迁移谱装置，其特征在于：离子迁移管为圆筒状结构；其采用沿同一圆周设置的2-6个均匀分布的X-ray灯构成离子源。 4.一种采用权利要求1-3任一所述离子迁移谱装置测量大气中氨的方法，其特征在于：所述离子迁移谱装置工作时，大气中的氨等被高抽速风扇持续送入离子源区进行电离，离子源区的脉冲电场按照第一频率将离子压缩并注入到热脱附区；离子在热脱附区内的实现空间浓缩和第一维分离，并被除水和去团簇化；按照第二频率开启的TPG离子门将离子门前的离子注入迁移区内，在其中均匀直流电场的驱动下先后到达离子检测极实现第二维分离和检测，并被转换成电流强度对时间的二维谱图信息输出；在上述过程进行的同时，另一路气体从迁移区上设置的进气口进入迁移区内部并沿着与离子飞行方向相反的方向流出迁移区，最终与热脱附区内的气体一起从热脱附区上设置的出气口流出离子迁移管。 5.根据权利要求4所述的离子迁移管，其特征在于：所述的气体为包括O2、N2、CO2、H2、Ar等气体在内的任一气体或者二种以上气体混合物。
所属类别：	发明专利