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原文传递一种用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪

专利名称：	一种用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪
摘要：	本发明提出一种用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪，包括进样系统、离子迁移管、正负离子检测快速切换模块、离子信号分析与处理模块、挥发性有机物快速识别模块和挥发性有机物浓度计算模块。当挥发性有机物经进入离子迁移管后，正负离子检测快速切换模块选择检测模式，并在大于一个采样周期内完成相应检测模式检测，并对检测物质进行识别和浓度计算，随后正负离子检测快速切换模块在250毫秒内把检测模式切换到相反极性，完成相反极性离子的检测、识别和浓度测量，从而实现挥发性有机物的实时在线监测。利用本发明技术，挥发性有机物的快速定性识别更加全面、准确，可进行定量检测，实现挥发性有机物的实时在线监测。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院合肥物质科学研究院
发明人：	黄超群;夏磊;李爱悦;沈成银;储焰南
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN201911319703.X
公开号：	CN111024799A
代理机构：	北京科迪生专利代理有限责任公司
代理人：	邓治平
分类号：	G01N27/62;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/62
申请人地址：	230031 安徽省合肥市蜀山湖路350号
主权项：	1.一种用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪，其特征在于：它由进样系统(1)、离子迁移管(2)、正负离子检测快速切换模块(3)、离子信号分析与处理模块(4)、挥发性有机物快速识别模块(5)和挥发性有机物浓度计算模块(6)组成；离子迁移管(2)包括电离源(7)、反应区(8)、离子门(9)、离子迁移区(10)和离子信号探测单元(11)，正负离子检测快速切换模块(3)选择正离子或负离子检测模式，挥发性有机物分子经进样系统(1)进入离子迁移管(2)的反应区(8)后，和电离源(7)产生的反应离子在反应区(8)发生离子-分子反应，得到带正电荷或负电荷的产物离子，并汇聚在离子门(9)前；当离子门开启时，产物离子以脉冲形式进入离子迁移区(10)，并在电场作用下到达离子迁移管(2)的离子信号探测单元(11)，产生脉冲电信号，离子信号分析与处理模块(4)对这些电信号处理后，挥发性有机物快速识别模块(5)再对上述信号进行快速识别，并将识别数据传输到挥发性有机物浓度计算模块(6)，挥发性有机物浓度计算模块(6)用于计算检测到的挥发性有机物的浓度，并跟踪挥发性有机物的浓度随时间的变化情况，正负离子检测快速切换模块(3)切换到相反极性检测模式，其对应离子也被检测、识别和计算浓度，从而完成挥发性有机物的实时在线监测。 2.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪，其特征在于：所述离子迁移管(2)的电离源(7)可以为光电离电离源、放射性电离源、电晕放电电离源、等离子体电离源、电喷雾电离源或薄膜型电离源。 3.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪，其特征在于：所述的离子迁移管(2)的离子门(9)可以为Bradbury-Nielson型，也可以是Tyndall-Powell型离子门。 4.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪，其特征在于：所述的正离子或负离子快速切换检测模式，是在同一个迁移管内利用正负离子检测快速切换模块(3)和同一套数据分析采集系统来完成的，即：离子迁移管(2)在大于一个离子迁移谱的采样周期内先完成正离子或负离子检测，然后正负离子检测快速切换模块(3)在250毫秒内，也就是在约等于10个离子迁移谱的采样周期的时长内把检测模式切换到相反极性，完成相反极性离子的检测，极性转换时，采用内嵌保护电路，有效避免了数千伏高压在极短时间内的极性转换给离子迁移谱数据采集系统带来的安全隐患，同时，250毫秒内的电源极性切换，也最大限度地降低了信号损失，确保离子迁移谱仪器的检测灵敏度。 5.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪，其特征在于：所述的挥发性有机物快速识别模块(5)接受到离子信号分析与处理模块(4)传输来的离子信号后，结合离子的迁移时间等特征，对其进行快速识别，并将识别结果送入挥发性有机物浓度计算模块(6)做进一步处理。 6.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪，其特征在于：所述的挥发性有机物浓度计算模块(6)对挥发性有机物快速识别模块(5)送入的识别信号进行浓度计算，获得不同挥发性有机物的浓度数据，并跟踪浓度随时间的变化情况，实现挥发性有机物的实时在线监测。 7.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物实时在线监测的离子迁移谱仪，其特征在于：利用这种正负离子同时检测的挥发性有机物实时在线监测离子迁移谱技术，挥发性有机物的快速定性识别更加全面、准确，结合浓度计算，可进行定量检测，实现挥发性有机物的实时在线监测。
所属类别：	发明专利