PL229390B1 - Spektrometr ruchliwości jonowej - Google Patents
Spektrometr ruchliwości jonowejInfo
- Publication number
- PL229390B1 PL229390B1 PL398138A PL39813812A PL229390B1 PL 229390 B1 PL229390 B1 PL 229390B1 PL 398138 A PL398138 A PL 398138A PL 39813812 A PL39813812 A PL 39813812A PL 229390 B1 PL229390 B1 PL 229390B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- zone
- ims
- spectrometer
- dms
- electrode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
- G01N27/622—Ion mobility spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
- G01N27/622—Ion mobility spectrometry
- G01N27/624—Differential mobility spectrometry [DMS]; Field asymmetric-waveform ion mobility spectrometry [FAIMS]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest spektrometr ruchliwości jonowej IMS (ang. ion mobility spectrometry) służący do analizy gazów.
Spektrometria ruchliwości jonowej umożliwia wykrywanie i identyfikację większości substancji organicznych uznawanych za wysokotoksyczne. Są to najczęściej klasyczne spektrometry pracujące w temperaturze ok. +50°C, charakteryzujące się dobrą czułością, ale niezbyt dużą rozdzielczością, co w rozwiązaniach praktycznych prowadzi do powstawania tzw. „fałszywych” alarmów. Sygnalizator, po wykryciu skażenia chemicznego, generuje sygnał ostrzegawczy tzn. załącza sygnał dźwiękowy oraz świetlny lub wysyła sygnał do włączenia urządzeń zdefiniowanych przez użytkownika, np. urządzeń filtrowentylacyjnych lub instalacji alarmowych. Ilość „fałszywych” alarmów powinna być jak najmniejsza, gdyż podważa to zaufanie do systemu wykrywania skażeń oraz może powodować niepotrzebne wprowadzenie procedur alarmowych.
Komora znanego detektora IMS podzielona jest na dwa obszary. Pierwszy to obszar od membrany półprzepuszczalnej do siatki dozującej, w którym jonizacja dokonywana jest za pomocą źródła β- lub a- promieniotwórczego, drugi to obszar dryftowy - od siatki dozującej do elektrody zbiorczej. W obszarze tym usytuowane są pierścienie metalowe. Do siatki przed źródłem promieniotwórczym podawane jest wysokie napięcie (na ogół od 1.5 kV do 3 kV), natomiast pierścienie metalowe kolejno od źródła do elektrody zbiorczej posiadają coraz niższe potencjały. Wobec tego pole jest tak ukształtowane, aby jony od obszaru jonizacji przemieszczały się po torach liniowych do elektrody zbiorczej. Większość substancji gazowych ma różne ruchliwości, a zatem czas przelotu jonów przez obszar dryftowy jest różny co daje możliwość ich identyfikacji.
Z polskiego opisu patentowego nr PL 187470 znana jest komora spektrometru ruchliwości jonów. W obszarze dryftowym komory znajduje się zespół pierścieni metalowych, wytwarzających elektryczne pole liniowe, poprzedzielanych pierścieniami ceramicznymi, spełniającymi funkcje izolatorów.
Z europejskiego opisu patentowego EP 2 343 546 znany jest spektrometr ruchliwości jonowej. W obszarze dryftowym komory znajdują się metalowe pierścienie, wytwarzające elektryczne pole liniowe.
Z publikacji zgłoszenia międzynarodowego WO 2009/122017A1 firmy Environics OY znany jest sposób i spektrometr ruchliwości jonowej dla analizy gazu. Sposób obejmuje etapy, jonizacji próbki gazowej, przepływ zjonizowanego gazu wzdłuż wydłużonej komory pomiarowej, pomiaru ruchliwości jonów na elektrodzie pomiarowej, separacji jonów o różnych ruchliwościach na elektrodach zbiorczych i końcowej elektrodzie pomiarowej. Ze zjonizowanej próbki gazu przepływającej pomiędzy parami płaskich elektrod, których jest od kilku do kilkunastu i do których przyłożone jest wysokie napięcie o wysokim natężeniu pola elektrycznego przy wysokiej częstotliwości, wychwytywane są jony o określonych ruchliwościach.
Z publikacji opisu patentowego nr LJS2007176092 A1, znany jest układ DMS o podwyższonej zdolności do rozdzielania jonów z dwoma przepływami i dodatkowym układem gazowym z neutralnymi cząsteczkami. W rozwiązaniu tym analiza jest prowadzona na podstawie dwóch przebiegów, umożliwiając uzyskanie znacznie większej liczby informacji, polepszając w ten sposób rozdzielanie jonów.
Z publikacji opisu patentowego nr US2011/0068264 A1 znany jest spektrometr hybrydowy zawierający układ dwóch spektrometrów, spektrometr IMS oraz DMS. Spektrometr IMS zbudowany jest klasycznie, tj. ma szereg pierścieni metalowych, poprzedzielanych izolatorami oraz typową siatkę dozującą Bandury-Nelson.
Celem wynalazku było opracowanie komory o zwiększonej funkcjonalności w zakresie oznaczania gazów.
Cel ten udało się osiągnąć w komorze spektrometru według wynalazku, składającej się z zespołu spektrometru IMS i połączonego z nim szeregowo, zespołu spektrometru DMS, zawierającej wlot i wylot gazu, źródło jonizacji, elektrodę sterującą, elektrodę zbiorczą. Istota komory polega na tym, że w komorze, począwszy od wlotu gazu wydzielono strefę spektrometru IMS a następnie strefę spektrometru DMS, przy czym zarówno spektrometr IMS jak i DMS wykonane są w układzie planarnym. W obszarze jonizacyjnym strefy planarnego IMS usytuowane jest źródło jonizacji, w obszarze dryftowym strefy IMS znajdują się dwie elektrody, elektroda zbiorcza i elektroda sterująca, która sterowana jest napięciem, zmieniającym się w ustalonym cyklu, wytwarzające zmienne pole prostopadłe do kierunku przepływającego gazu, zaś w strefie planarnego DMS usytuowane są elektrody sterujące oraz elektrody zbiorcze.
PL 229 390 Β1
W komorze według wynalazku, za pomocą jednej sterowanej elektrody usytuowanej w obszarze dryftowym strefy IMS osiągnięto efekt jaki daje zastosowanie kilku lub nawet kilkunastu par elektrod zbiorczych i pomiarowych. Przez to spektrometr jest prostszy i tańszy w budowie oraz znacznie bardziej funkcjonalny pod względem analizy sygnałów pochodzących od wykrywanych gazów.
Komorę spektrometru według wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym na fig. 1 jej schemat budowy, zaś na fig. 2 sterowanie elektrodami.
Komora z wlotem gazu 1 i wylotem 2 jest podzielona na strefę IMS 3 oraz strefę DMS 4. Strefa IMS dzieli się na obszar jonizacji 5 i obszar dryftowy 6. W obszarze jonizacji znajduje źródło jonizacji 7. W obszarze dryftowym usytuowana jest elektroda sterująca 8 oraz elektroda zbiorcza IMS 9, połączona z układem sterowania 10. W strefie DMS znajdują się elektrody sterujące 11 i elektrody zbiorcze 12. Komora zamocowana jest w uchwytach mocujących 13 i 14.
Claims (1)
1. Komora spektrometru, zawierająca zespół spektrometru IMS i połączonego z nim szeregowo, zespół spektrometru DMS, zawierająca wlot i wylot gazu, źródło jonizacji, elektrodę sterującą, elektrodę zbiorczą, znamienna tym, że w komorze począwszy od wlotu gazu (1) wydzielono strefę spektrometru IMS (3), a następnie strefę spektrometru DMS (4), przy czym zarówno spektrometr IMS jak i DMS wykonane są w układzie planarnym, w obszarze jonizacyjnym (5) strefy planarnego IMS usytuowane jest źródło jonizacji (7), w obszarze dryftowym (6) strefy IMS znajdują się dwie elektrody, elektroda zbiorcza (9) i elektroda sterująca (8), która sterowana jest napięciem (10), zmieniającym się w ustalonym cyklu, wytwarzające zmienne pole prostopadłe do kierunku przepływającego gazu, zaś w strefie planarnego DMS usytuowane są elektrody sterujące (11) oraz elektrody zbiorcze (12).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL398138A PL229390B1 (pl) | 2012-02-16 | 2012-02-16 | Spektrometr ruchliwości jonowej |
PCT/PL2012/000109 WO2013122485A1 (en) | 2012-02-16 | 2012-10-18 | Ion mobility spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL398138A PL229390B1 (pl) | 2012-02-16 | 2012-02-16 | Spektrometr ruchliwości jonowej |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL398138A1 PL398138A1 (pl) | 2013-08-19 |
PL229390B1 true PL229390B1 (pl) | 2018-07-31 |
Family
ID=47324345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL398138A PL229390B1 (pl) | 2012-02-16 | 2012-02-16 | Spektrometr ruchliwości jonowej |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL229390B1 (pl) |
WO (1) | WO2013122485A1 (pl) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL187470B1 (pl) | 1998-05-27 | 2004-07-30 | Inst Tech Material Elekt | Komora spektrometru ruchliwości jonów |
US7399958B2 (en) * | 1999-07-21 | 2008-07-15 | Sionex Corporation | Method and apparatus for enhanced ion mobility based sample analysis using various analyzer configurations |
GB0508239D0 (en) | 2005-04-23 | 2005-06-01 | Smiths Group Plc | Detection apparatus |
FI123930B (fi) | 2008-04-03 | 2013-12-31 | Environics Oy | Menetelmä kaasujen mittaamiseksi |
US8357893B2 (en) * | 2009-09-23 | 2013-01-22 | Ut-Battelle, Llc | Ion mobility sensor system |
-
2012
- 2012-02-16 PL PL398138A patent/PL229390B1/pl unknown
- 2012-10-18 WO PCT/PL2012/000109 patent/WO2013122485A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013122485A1 (en) | 2013-08-22 |
PL398138A1 (pl) | 2013-08-19 |
WO2013122485A8 (en) | 2014-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9404889B2 (en) | Method and device for detection and identification of gases | |
CN106030299B (zh) | 气体分析装置和用于进行气体分析的方法 | |
JP5738997B2 (ja) | イオン移動度分光計を用いた気体の検出及び同定のための方法及び装置 | |
CN103688164A (zh) | 利用紫外线辐射和电子将气体离子化并鉴别该气体的方法及装置 | |
US20150069254A1 (en) | Sample analyzing system | |
US7244931B2 (en) | Ion mobility spectrometer with parallel running drift gas and ion carrier gas flows | |
CN102683151A (zh) | 一种选择控制反应离子的化学电离质谱仪 | |
EP2666183B1 (en) | Combination ion gate and modifier | |
US10551346B2 (en) | Ion analysis device | |
Fernandez-Maestre et al. | Ammonia as a modifier in ion mobility spectrometry: effects on ion mobilities and potential as a separation tool | |
US6987262B2 (en) | FAIMS apparatus and method for detecting trace amounts of a vapour in a carrier gas | |
CN108603860A (zh) | 具备离子迁移率分离部的分析装置 | |
CN104054156B (zh) | 差分式离子迁移率频谱仪 | |
PL229390B1 (pl) | Spektrometr ruchliwości jonowej | |
US9354201B2 (en) | Ion mobility spectrometer chamber | |
JP2009146750A (ja) | イオン移動度分光計 | |
JP6093861B2 (ja) | 質量分析装置 | |
EP3830561B1 (en) | Method and apparatus for identifying substances using ion mobility based ion separation techniques | |
PL224328B1 (pl) | Przyrząd do rozpoznania skażeń | |
WO2014098630A1 (en) | Device for recognition of contaminations on the basis of a ceramic chamber for a faims or dms spectrometer | |
PL218460B1 (pl) | Komora spektrometru ruchliwości jonowej | |
CN110662959A (zh) | 具有集成集束毛细管柱的用于离子迁移谱仪的漂移管 |