RU2265832C1 - Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах - Google Patents

Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах Download PDF

Info

Publication number
RU2265832C1
RU2265832C1 RU2004126269/28A RU2004126269A RU2265832C1 RU 2265832 C1 RU2265832 C1 RU 2265832C1 RU 2004126269/28 A RU2004126269/28 A RU 2004126269/28A RU 2004126269 A RU2004126269 A RU 2004126269A RU 2265832 C1 RU2265832 C1 RU 2265832C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drift
gap
additional
ion
drift gap
Prior art date
Application number
RU2004126269/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Ю.П. Горбачев (RU)
Ю.П. Горбачев
В.В. Ионов (RU)
В.В. Ионов
Ю.Н. Коломиец (RU)
Ю.Н. Коломиец
Original Assignee
Горбачев Юрий Петрович
Ионов Владимир Владимирович
Коломиец Юрий Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Горбачев Юрий Петрович, Ионов Владимир Владимирович, Коломиец Юрий Николаевич filed Critical Горбачев Юрий Петрович
Priority to RU2004126269/28A priority Critical patent/RU2265832C1/ru
Priority to PCT/RU2005/000290 priority patent/WO2006028402A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2265832C1 publication Critical patent/RU2265832C1/ru

Links

Images

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
    • G01N27/64—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 using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber
    • G01N27/66—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 using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber and measuring current or voltage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (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)

Abstract

Изобретение относится к области газового анализа и может использоваться для определения микропримесей веществ в газах. Сущность: аналитическая головка включает проточный канал, содержащий последовательно расположенные камеру ионизации, состоящую из входного патрубка, по которому подается анализируемый газ, и введенного в него источника ионизации, устройство разделения ионов по подвижности, выполненное в виде дрейфового промежутка, образованного коаксиально расположенными центральным и внешним электродами, соединенными с источниками постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений, и систему сбора ионов. Между дрейфовым промежутком и системой сбора ионов соосно с дрейфовым промежутком расположен дополнительный проточный канал, выполненный из электропроводящего материала и соединенный с внешним электродом. Вход дополнительного канала соединен с выходом дрейфового промежутка. Выход дополнительного канала подключен ко входу системы сбора ионов. Длина дополнительного канала выбирается из условия исключения влияния проникающего переменного асимметричного напряжения дрейфового промежутка на систему сбора ионов. Технический результат: повышение чувствительности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области газового анализа и может использоваться для определения микропримесей веществ в газах при решении задач экологического мониторинга атмосферы, обнаружения аварийных выбросов токсичных веществ на производстве, контроля атмосферы рабочей зоны на предприятиях, связанных с вредными условиями труда, поиска скрытых закладок взрывчатых и наркотических веществ при проведении оперативных мероприятий специальными службами или таможенного досмотра на контрольных проходах. Изобретение также может применяться в газовой хроматографии в качестве чувствительного детектора с управляемой избирательностью.
Среди указанного выше круга задач особый интерес представляет оперативный поиск по парам взрывчатых, наркотических, токсичных веществ, находящихся внутри негерметизированных объектов (таких как багаж, упаковка, сейф и т.п.) при отсутствии свободного доступа к их содержимому. Такие задачи часто возникают при таможенном досмотре на зеленой линии контрольно-пропускного пункта, при обнаружении оставленного без присмотра подозрительного предмета или при необходимости быстрого обследования специальными службами подозрительного помещения на предмет выявления скрытых закладок взрывчатых или отравляющих веществ, или их следов. Необходимо, не вскрывая объект, через щели и отверстия в его оболочке за времена порядка минуты зарегистрировать присутствие паров, например, ВВ внутри или на поверхности объекта. Учитывая крайне низкое давление насыщенных паров этих веществ (при 20°С концентрация насыщенных паров 2,4,6-тринитротолуола составляет 4×10-11 г/см3) и их высокую адсорбционную способность, а также присутствие обычно в обследуемой атмосфере большого количества мешающих фоновых примесей (например, парфюмерии, лакокрасочных веществ, фармацевтических веществ, веществ бытовой химии и т.д.), для решения этой задачи требуется высокочувствительная и высокоселективная портативная аппаратура, позволяющая проводить поиск в полевых условиях, в реальном режиме времени персоналу, не требующему специальной длительной подготовки.
Следует отметить, что современное приборостроение располагает довольно обширным перечнем газоаналитических способов и устройств обнаружения микропримесей веществ в газах. Выделим основные из них: газовая (ГХ) и газожидкостная (ГЖХ) хроматография, масс-спектрометрия (МС), хромато-масс-спектрометрия (ХМС), хемилюминесцентный анализ, спетрометрия ионной подвижности (СИП), спектрометрия приращения ионной подвижности (СПИП). Из них только СИП и СПИП удовлетворяют критериям портативности и возможности работать в полевых условиях. Все же остальные либо очень громоздки и предназначены для проведения исследований в стационарных лабораторных условиях (такие как ГХ, ГЖХ, МС, ХМС), либо требуют применения процедур мокрой химии (хемилюминесцентный анализ), что неприемлемо в полевых условиях. Рассмотрим более подробно дрейфспектрометрические методы СИП и СПИП.
Устройство на основе спектрометрии ионной подвижности (СИП) [1] состоит из последовательно расположенных камеры ввода пробы, камеры ионизации с введенным в нее источником ионизации (радиоактивным, коронного разряда, УФО и т.п.), дрейфовой трубки, содержащей серию электродов для создания продольного электрического поля, и коллекторного электрода. Работает устройство следующим образом. Содержащиеся в воздухе примеси веществ через входную камеру поступают в камеру ионизации, ионизуются каким-либо источником, после чего смесь ионов вводится в дрейфовую трубку коротким импульсом. В дрейфовой трубке под действием продольного электрического поля смесь ионов разделяется на отдельные компоненты в процессе дрейфа в потоке очищенного воздуха и регистрируется коллектором. Спектр СИП представляет собой зависимость ионного тока от времени дрейфа td. Каждый тип иона регистрируется как ионный пик. Величина td обратно пропорциональна коэффициенту подвижности иона К0, который в свою очередь задается его зарядом, массой, размерами, формой и характером ион-молекулярного взаимодействия.
Несмотря на то, что на основе СИП созданы портативные модели устройств, которые позволяют работать в полевых условиях (например, детектор "Vapor Tracer" фирмы Ion Track Instruments (США) или "SABRE 2000" фирмы Barringer (Канада)), они не удовлетворяют необходимым требованиям из-за низких чувствительности и селективности обнаружения примесей. Низкая чувствительность СИП связана с принципиально импульсным характером ввода ионов в дрейфовую трубку, вследствие чего регистрируется лишь около 1% ионизированной примеси. Низкая же селективность анализа вызвана недостаточной степенью разделения тяжелых примесей (с молекулярным весом выше 100 а.е.м.) из-за малого отличия их коэффициентов подвижности К0. В результате пики регистрируемых примесей и пики мешающих фоновых веществ с близкими значенями К0 перекрываются между собой и выходят неразделенными, что приводит к невозможности отличить полезный сигнал от мешающего, например парфюмерии.
Рассмотрим устройства СПИП, которые базируются на зависимости приращения коэффициента подвижности ионов от напряженности электрического поля и лишены основных недостатков СИП. В СПИП используется тот факт, что в сильных электрических полях (Е) подвижность иона не постоянная величина, и скорость дрейфа (V) определяется выражением [2]: V=К0×(1+α(Е))×Е, где К0 - коэффициент подвижности ионов в слабом поле (E/N≤1×10-17 В·см, N - плотность газа), α(Е) - зависящее от поля приращение коэффициента подвижности.
Упрощенно, СПИП состоит из последовательно расположенных камеры ввода пробы, камеры ионизации с введенным в нее источником ионизации (радиоактивным, коронного разряда, УФО и т.п.), устройства разделения ионов, выполненное в виде протяженного дрейфового промежутка между двумя электродами, и системы сбора ионов, в которую входит коллекторный электрод, соединенный с высокочувствительным входом электрометрического усилителя. На электроды дрейфового промежутка подается сумма постоянного (U1) и периодического асимметричного по полярности (U2(t)) электрического напряжения. После ионизации примесей смесь ионов подается в дрейфовый промежуток непрерывным потоком. Процесс разделения ионов на компоненты происходит поперек потока газа под действием периодического асимметричного по полярности сильного электрического поля Е2(t). Ионы, быстро осциллируя, дрейфуют со средней скоростью V, характерной для каждого компонента и пропорциональной α. Этот дрейф компенсируется постоянным электрическим полем E1, создаваемым напряжением U1. До коллектора доходят и регистрируются только те ионы, для которых скорость дрейфа равна нулю: V=K0×(1+α)×(E2(t)-E1)=0. Остальные ионы рекомбинируют на стенках дрейфового промежутка. Спектр СПИП представляет собой зависимость ионного тока от напряжения компенсации I(U1), называемый дрейф-спектром. Значения U1, соответствующие максимумам пиков, определяются индивидуальными характеристиками иона (заряд, масса, поперечное сечение и т.п.) и пропорциональны α. Параметр α более индивидуален особенно для тяжелых примесей, чем коэффициент подвижности К0, поэтому устройства, основанные на этом принципе, имеют значительные преимущества по селективности по сравнению с традиционными СИП. Кроме того, ввод ионов в дрейфовый промежуток СПИП производится непрерывным потоком, обеспечивая тем самым более высокие уровни чувствительности.
Известно устройство на основе СПИП [3], состоящее из корпуса, имеющего вход для соединения с внешней средой и выход, устройства разделения ионов, находящегося внутри корпуса и выполненного в виде дрейфового промежутка, образованного расположенными друг против друга электродами, соединенными с источниками постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений, ионизационного источника, расположенного рядом с дрейфовым промежутком и связанного с входом для ионизации пробы, и системы сбора ионов, расположенной за электродами дрейфового промежутка. Работает устройство следующим образом. Анализируемая смесь примесей с помощью насоса засасывается через входное отверстие из внешней атмосферы и поступает в источник ионизации. Далее с помощью электрических полей смесь ионов вводится через ионную щель в дрейфовый промежуток и транспортируется вдоль его электродов очищенным воздухом до системы сбора ионов с одновременным разделением на компоненты вследствие их движения поперек потока газа под действием периодического асимметричного по полярности сильного электрического поля. Прошедшие дрейфовый промежуток ионы регистрируются системой сбора ионов.
Данное устройство не удовлетворяет требованиям поставленной задачи из-за целого ряда серьезных недостатков.
Во-первых, устройство обладает низкой чувствительностью из-за больших потерь ионов, возникающих при их выходе из дрейфового промежутка. Это связано прежде всего с тем, что вывод ионов осуществляется газовым потоком через кольцевую щель или отверстия в одном из электродов дрейфового промежутка в направлении, противоположном их дрейфу под действием разделяющего периодического асимметричного напряжения. В результате у выходных отверстий создается застойная зона, приводящая к росту концентрации ионов и объемного заряда, что усиливает их потери за счет паразитных процессов диффузии и дрейфа на стенки дрейфового промежутка. Кроме того, организация выхода ионов через стенку одного из электродов дрейфового промежутка приводит к неизбежному возникновению так называемых «мертвых» не продуваемых зон с близким к нулю транспортным потоком. В таких зонах диффузионные потери анализируемых ионов многократно возрастают.
Во-вторых, устройство не удовлетворяет требованиям портативности из-за проблем, возникающих при организации должной развязки между дрейфовым промежутком и системой сбора ионов. Это связано с тем, что собирающий электрод системы сбора ионов расположен непосредственно у выхода дрейфового промежутка и соединен с высокочувствительным входом электрометрического усилителя схемы регистрации. Наличие в выходном отверстии дрейфового промежутка высоковольтного периодического напряжения (амплитудой 2-5 кВ и частотой 140-220 кГц) создает на собирающем электроде значительный мешающий сигнал, увеличивающий шумовой фон усилителя на несколько порядков. Для его снижения приходится существенно уменьшать ширину выходной щели и диаметр выходных отверстий, что приводит к значительному увеличению газодинамического сопротивления всего аналитического канала и требует использования более мощных насосов для поддержания в дрейфовом промежутке должного транспортного потока. В результате этого весогабаритные характеристики всего изделия становятся недопустимо большими для портативного устройства.
Наиболее близким к предлагаемому устройству обнаружения микропримесей веществ в газах является аналитическая головка для обнаружения паров взрывчатых веществ [4], работающая на основе СПИП и включающая проточный канал, содержащий последовательно расположенные камеру ионизации, устройство разделения ионов, выполненное в виде дрейфового промежутка, образованного коаксиально расположенными центральным и внешним электродами, соединенными с источниками постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений, и систему сбора ионов, выполненную в виде кольцевого электрода, установленного на выходе дрейфового промежутка. В отличие от предыдущего устройства, в данной аналитической головке выход ионов осуществляется транспортным потоком не через стенку электрода, а вдоль оси дрейфового промежутка, в направлении, перпендикулярном дрейфу ионов под действием переменного асимметричного напряжения. В такой конструкции устраняются причины, приводящие к образованию застойных и «мертвых» не продуваемых зон в области выхода ионов и, соответственно, связанные с этим потери.
Основным недостатком данного устройства является низкая чувствительность, вызванная отсутствием эффективной развязки между дрейфовым промежутком и системой сбора ионов. Установка коллекторного электрода системы сбора ионов в данной головке непосредственно на выходе дрейфового промежутка, к которому приложено переменное высоковольтное напряжение, приводит к возникновению значительного шумового фона. В результате возникает необходимость существенного загрубления чувствительности электрометрического усилителя и, соответственно, снижение чувствительности всего устройства.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение чувствительности обнаружения микропримесей веществ в газе.
Указанная задача в аналитической головке для обнаружения микропримесей веществ в газах, включающей проточный канал, содержащий последовательно расположенные камеру ионизации, состоящую из входного патрубка, по которому подается анализируемый газ, и введенного в него источника ионизации, устройство разделения ионов по подвижности, выполненное в виде дрейфового промежутка, образованного коаксиально расположенными центральным и внешним электродами, соединенными с источниками постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений, и систему сбора ионов, решена тем, что между дрейфовым промежутком и системой сбора ионов соосно с дрейфовым промежутком расположен дополнительный проточный канал, выполненный из электропроводящего материала и соединенный с внешним электродом, при этом вход дополнительного канала соединен с выходом дрейфового промежутка, выход дополнительного канала подключен ко входу системы сбора ионов, а длина дополнительного канала выбирается из условия исключения влияния проникающего переменного асимметричного напряжения дрейфового промежутка на систему сбора ионов.
Указанное выполнение аналитической головки позволяет устранить влияние высоковольтного переменного напряжения дрейфового промежутка на систему сбора ионов и тем самым существенно повысить ее чувствительность.
Целесообразно для упрощения конструкции аналитической головки и повышения электрической прочности канала выполнить дополнительный проточный канал в виде конического коаксиального зазора, по оси которого расположен проводник, соединяющий источники постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений с центральным электродом дрейфового промежутка, при этом вершина конуса дополнительного проточного канала обращена к дрейфовому промежутку.
Выгодно для повышения быстродействия аналитической головки и уменьшения ее весогабаритных характеристик выполнить дополнительный проточный канал в виде цилиндрического коаксиального зазора, по оси которого расположен проводник, соединяющий источники постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений с центральным электродом дрейфового промежутка.
Введение в состав аналитической головки дополнительного проточного канала, позволяющего исключить влияние дрейфового промежутка на систему сбора ионов и тем самым повысить ее чувствительность, не имеет аналогов среди известных устройств, работающих на основе СПИП, а следовательно, соответствует критерию «изобретательский уровень».
На фиг.1 представлена аналитическая головка с коническим дополнительным проточным каналом.
На фиг.2 представлена аналитическая головка с цилиндрическим дополнительным проточным каналом.
Аналитическая головка (см. фиг.1, 2) включает: 1 - входной патрубок, 2 - источник ионизации (β-источник 63Ni), 3 - дрейфовый промежуток, сформированный между центральным электродом 4 и внешним электродом 5, 6 и 7 - источники соответственно постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений, 8 - дополнительный проточный канал, 9 - система сбора ионов.
Работает аналитическая головка следующим образом. Анализируемый газ с помощью насоса (не показан) поступает через входной патрубок 1 в камеру ионизации 2, где с помощью β-источника происходит ионизация содержащихся в газе примесей. Далее ионы примесей увлекаются вместе с анализируемым газом в дрейфовый промежуток 3, при движении вдоль которого происходит процесс разделения ионов на компоненты вследствие их дрейфа поперек потока газа под действием суперпозиции постоянного компенсирующего (V1) и периодического асимметричного по полярности высоковольтного (V2(t)) напряжений. После дрейфового промежутка выделенные ионы попадают в дополнительный проточный канал 8, пройдя который поступают в систему сбора ионов 9, где с помощью действующего в ней электрического поля происходит их улавливание коллекторным электродом.
В предлагаемой аналитической головке создается эффективная развязка между дрейфовым промежутком и системой сбора ионов при одновременном сохранении высокой собираемости выделенных ионов, что обеспечивает высокую чувствительность анализа. Это достигается следующим.
Во-первых, наличие между дрейфовым промежутком и рабочей областью системы сбора ионов протяженного дополнительного проточного канала из проводящего материала осуществляет их пространственное разделение, обеспечивая надежную экранировку высокочувствительного коллектора от действия переменного высоковольтного напряжения. Достаточность длины дополнительного канала определяется экспериментально из условия отсутствия изменения уровня шумового сигнала электрометрического усилителя после включения высоковольтного переменного асимметричного по полярности разделяющего напряжения дрейфового промежутка. При этом действующее на выходе дрейфового промежутка переменное электрическое поле практически полностью затухает на длине дополнительного канала, не оказывая заметного влияния на систему сбора ионов и, соответственно, не снижая чувствительность электрометрического усилителя.
Во-вторых, плавное газодинамическое сочленение дополнительного канала с дрейфовым промежутком и системой сбора ионов полностью исключают возникновение застойных и «мертвых» зон, а также возмущающих турбулентностей, минимизируя тем самым паразитные процессы диффузии регистрируемых ионов на стенки канала и их потерю.
Кроме того, цилиндрическая геометрия дрейфового промежутка аналитической головки создает эффект фокусировки, заключающийся в локализации ионов преимущественно вблизи среднего радиуса канала дрейфового промежутка. В результате перед входом в дополнительный канал ионы оказываются отодвинутьми от стенок дрейфового промежутка и, соответственно, от стенок дополнительного канала, что приводит к практическому отсутствию диффузионных потерь и обеспечивает высокую собираемость выделенных ионов.
Меняя форму дополнительного проточного канала, можно изменять характеристики аналитической головки, добиваясь требуемых свойств устройства. Так, выполнение дополнительного канала в виде конуса, расширяющегося в направлении системы сбора ионов, значительно упрощает конструкцию аналитической головки и повышает ее электрическую прочность, снижая вероятность возникновения электрического пробоя в канале. Если же требуется существенно увеличить быстродействие устройства и уменьшить его весогабаритные характеристики, дополнительный канал следует выполнять в виде цилиндрического зазора. При этом происходит уменьшение емкости системы сбора ионов и всей аналитической головки, что позволяет, с одной стороны, повысить быстродействие электрометрической схемы регистрации сигнала, а с другой, снизить общее потребление устройства.
Для проведения экспериментальных испытаний был изготовлен лабораторный макет устройства на базе аналитической головки с параметрами: входной патрубок длиной 12 мм и диаметром 9.4 мм, дрейфовый промежуток длиной 40.8 мм, диаметр центрального электрода 5 мм, диаметр внешнего электрода 9.4 мм. В качестве ионизатора служил тритиевый источник в виде кольца из фольги шириной 2 мм. К центральному электроду дрейфового промежутка подводили переменное асимметричное по полярности напряжение амплитудой 4.5 кВ с частотой 170 кГц. Поток анализируемого газа составлял 300 мл/мин, вес всего устройства - 1.8 кГ, потребление - 15 Вт. Для сравнения было изготовлено три варианта головок: без дополнительного канала, с коническим дополнительным каналом длиной 12 мм, шириной 2.6 мм и углом при вершине 10° и цилиндрическим дополнительным каналом длиной 12 мм и шириной 2.6 мм. Экспериментальными исследованиями было показано, что при ширине дополнительного канала 2.6 мм, начиная с длины 10.5 мм, переменное поле дрейфового промежутка не оказывает заметного влияния на величину шумового сигнала системы сбора ионов, составившего ~1×10-15 A. Шумовой сигнал аналитической головки без дополнительного канала составил ~5×10-15 А.
Для сравнения обнаружительной способности устройств с различньми аналитическими головками были проведены испытания по регистрации паров 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ - основа взрывчатых веществ на базе тротила) от упакованного в почтовый конверт 5 г перекристаллизованного тротила. Обследование проводили без нарушения целостности оболочки конверта. При использовании аналитической головки без дополнительного канала пары ТНТ были обнаружены через 2.5 месяца выдержки конверта при температуре 20°С. Использование же головки как с цилиндрическим, так и коническим дополнительным каналами позволило обнаружить пары ТНТ уже через сутки после вложения тротила в конверт. При этом, если время регистрации сигнала ТНТ у головки с коническим дополнительным каналом составило 1-3 сек, то использование цилиндрической формы дополнительного канала позволило его снизить до 0.5-0.7 сек.
Полученные экспериментальные результаты продемонстрировали существенное улучшение технических характеристик заявляемого устройства по сравнению с прототипом.
Литература
1. T.L.Buxton, P.B.Harrington. Rapid multivariate curve resolution applied to identification of explosives by ion mobility spectrometry. Analytica Chimica Acta 434 (2001), 269-282.
2. И.А.Буряков, Ю.Н.Коломиец, В.Б.Луппу. Журнал Аналитической Химии, 2001, том 56, № 4, с.381-385.
3. US 5420424, МКИ: H 01 J 49/40, 1994 г.
4. WO 99/02981, МКИ: G 01 N 27/62,1999 г.

Claims (3)

1. Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах, включающая проточный канал, содержащий последовательно расположенные камеру ионизации, состоящую из входного патрубка, по которому подается анализируемый газ и введенного в него источника ионизации, устройство разделения ионов по подвижности, выполненное в виде дрейфового промежутка, образованного коаксиально расположенными центральным и внешним электродами, соединенными с источниками постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений, и систему сбора ионов, отличающаяся тем, что между дрейфовым промежутком и системой сбора ионов соосно с дрейфовым промежутком расположен дополнительный проточный канал, выполненный из электропроводящего материала и соединенный с внешним электродом, при этом вход дополнительного канала соединен с выходом дрейфового промежутка, выход дополнительного канала подключен ко входу системы сбора ионов, а длина дополнительного канала выбирается из условия исключения влияния проникающего переменного асимметричного напряжения дрейфового промежутка на систему сбора ионов.
2. Аналитическая головка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный проточный канал выполнен в виде конического коаксиального зазора, по оси которого расположен проводник, соединяющий источники постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений с центральным электродом дрейфового промежутка, при этом вершина конуса дополнительного проточного канала обращена к дрейфовому промежутку.
3. Аналитическая головка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный проточный канал выполнен в виде цилиндрического коаксиального зазора, по оси которого расположен проводник, соединяющий источники постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений с центральным электродом дрейфового промежутка.
RU2004126269/28A 2004-09-01 2004-09-01 Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах RU2265832C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126269/28A RU2265832C1 (ru) 2004-09-01 2004-09-01 Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах
PCT/RU2005/000290 WO2006028402A1 (fr) 2004-09-01 2005-05-30 Tete d'analyse destinee a la detection dans le gaz de substances sous forme de micro-impuretes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126269/28A RU2265832C1 (ru) 2004-09-01 2004-09-01 Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2265832C1 true RU2265832C1 (ru) 2005-12-10

Family

ID=35868742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126269/28A RU2265832C1 (ru) 2004-09-01 2004-09-01 Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2265832C1 (ru)
WO (1) WO2006028402A1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008018811A1 (fr) * 2006-08-08 2008-02-14 Yuri Petrovich Gorbachev Tête analytique servant à détecter des micro-impuretés de substances dans des gaz
RU2444007C1 (ru) * 2010-11-29 2012-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Устройство для одновременного разделения положительных и отрицательных ионов
RU2460067C1 (ru) * 2011-04-20 2012-08-27 Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН Способ обнаружения взрывчатых веществ
CN104678055A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 旭月(北京)科技有限公司 一种通过生物体离子分子流速判别气体安全性的方法
RU2652189C2 (ru) * 2012-09-24 2018-04-25 Смитс Детекшн-Уотфорд Лимитед Унифицированный парогенератор

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105527335A (zh) * 2016-02-02 2016-04-27 中国科学院电子学研究所 光离子化检测器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1412447A1 (ru) * 1986-11-03 1998-06-20 И.А. Буряков Дрейф-спектрометр для обнаружения микропримесей веществ в газах
AU4639797A (en) * 1997-07-07 1999-02-08 Aktsionernoe Obschestvo Otkrytogo Tipa "Institut Prikladnoi Fiziki" Analytic head for detecting vapours of explosive substances

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008018811A1 (fr) * 2006-08-08 2008-02-14 Yuri Petrovich Gorbachev Tête analytique servant à détecter des micro-impuretés de substances dans des gaz
RU2444007C1 (ru) * 2010-11-29 2012-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Устройство для одновременного разделения положительных и отрицательных ионов
RU2460067C1 (ru) * 2011-04-20 2012-08-27 Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН Способ обнаружения взрывчатых веществ
RU2652189C2 (ru) * 2012-09-24 2018-04-25 Смитс Детекшн-Уотфорд Лимитед Унифицированный парогенератор
US10126217B2 (en) 2012-09-24 2018-11-13 Smiths Detection-Watford Limited On-demand vapour generator
US10775283B2 (en) 2012-09-24 2020-09-15 Smiths Detection-Watford Limited On-demand vapor generator
RU2759817C2 (ru) * 2012-09-24 2021-11-18 Смитс Детекшн-Уотфорд Лимитед Унифицированный парогенератор
CN104678055A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 旭月(北京)科技有限公司 一种通过生物体离子分子流速判别气体安全性的方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006028402A1 (fr) 2006-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2148166C (en) Ion mobility spectrometer
US7227134B2 (en) Mobility based apparatus and methods using dispersion characteristics, sample fragmentation, and/or pressure control to improve analysis of a sample
US7714284B2 (en) Methods and apparatus for enhanced sample identification based on combined analytical techniques
RU2011981C1 (ru) Способ определения содержания примесей в потоке газа
US6770875B1 (en) Apparatus and method for desolvating and focussing ions for introduction into a mass spectrometer
US9513266B2 (en) Gas chromatograph-ion mobility spectrometer system
US8592751B2 (en) Methods and apparatus for enhanced ion based sample detection using selective pre-separation and amplification
KR101434496B1 (ko) 검출 장치
US20070176092A1 (en) Method and apparatus for enhanced ion mobility based sample analysis using various analyzer configurations
US6822226B2 (en) Corona ionization source
US4724394A (en) Gas detection by ion mobility segregation
US20160003774A1 (en) Substances Detection System and Method
US11024497B2 (en) Chemically modified ion mobility separation apparatus and method
WO2008085357A2 (en) Surface enhanced raman spectroscopy detection with ion separation pre-filter
EP1963835A1 (en) Method and apparatus for ion mobility based sample analysis
AU2002241141A1 (en) Corona ionisation source
WO2006028402A1 (fr) Tete d'analyse destinee a la detection dans le gaz de substances sous forme de micro-impuretes
GB2423414A (en) Ion mobility spectrometer with parallel-running drift gas and ion carrier gas flow
Takada et al. Detection of military explosives by atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry with counter‐flow introduction
US8008617B1 (en) Ion transfer device
US6987262B2 (en) FAIMS apparatus and method for detecting trace amounts of a vapour in a carrier gas
US10458946B2 (en) Ion selecting device for identification of ions in gaseous media
US20100264306A1 (en) Pneumatic ion beam focusing in high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry (faims)
US20100276587A1 (en) Detectors And Ion Sources
CA2153657A1 (en) Method and equipment for definition of foreign matter contents in gases

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110902