[发明专利]包括两个漂移室的离子迁移率谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有两个漂移室和一个公用的反应区的离子迁移率谱 仪(ion mobility spectrometers)。

背景技术

离子迁移率分析是用于检测爆炸物、危险化学品和其它蒸汽的存在的通 用技术。离子迁移率谱仪(IMS)通常包括检测器池(detector cell)，含有可 疑物质或分析物的空气样品以气体或蒸汽的形式被持续供应至该检测器池。 所述检测器池在大气压力或接近大气压力的条件下工作，且含有通电的电 极，以沿该检测器池产生电压梯度。所述空气样品中的分子例如通过放射源、 紫外(UV)源或电晕放电的方法而被离子化，并通过在一端的静电门而被 接纳进入所述检测器池的漂移区。该离子化的分子漂移到所述检测器池的另 一端，漂移的速度依赖于离子的迁移率。通过检测离子沿所述检测器池的飞 行时间就可以鉴别该离子。为了改进检测，通常的做法是向分析物质中添加 掺杂剂物质，以区分产生相似的光谱输出的干扰物质。选择所述掺杂剂以与 目标物质结合，使不掺杂的分析物质和掺杂的分析物质产生一对可鉴别的光 谱峰。也可以选择所述掺杂剂，以使其不与干扰物质结合，或以所产生的输 出易于区分并与目标物质不同的方式结合。可以在离子改性器(ion modifier) 中将掺杂剂加合物从特定的离子中除去，例如：在该离子改性器中，通过施 加高电场来对离子进行改性。然而，这只有当所述离子改性器的区域是不含 掺杂剂时才有效，因为否则将发生再结合。可选择地，可以通过升高温度来 除去掺杂剂加合物。然而所述掺杂剂加合物的去除是沿所述漂移区的整个路 径逐渐发生的，因此不是产生尖锐的不掺杂的单体峰和掺杂的单体峰，而是 产生两个彼此桥接的畸形的峰。

发明内容

本发明的目的是提供一种可供选择的离子迁移率谱仪。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种上述类型的离子迁移率谱 仪，其特征在于，反应区是掺杂的，从而在供应给各个漂移室之前，所有的 分析物样品都进行了掺杂，所述漂移室各自包括离子改性器，一个所述漂移 室是掺杂的，而另一个所述漂移室是不掺杂的，从而当掺杂的分析物离子在 不掺杂的所述漂移室中进行离子改性时，将掺杂剂加合物除去，但是，当掺 杂的分析物离子在掺杂的所述漂移室中进行离子改性时，该分析物离子与该 漂移室中的掺杂剂结合，从而由两个所述漂移室提供不同的输出。

至少一个离子改性器可以包括用于建立足以碎裂所述离子的高电场的 装置。可选择地，至少一个离子改性器可以有效地升高温度。优选将两个所 述漂移室配置成背靠背。所述反应区和掺杂的所述漂移室中的掺杂剂可以是 相同的，或可以是不同的。掺杂的所述漂移室可以通过掺杂的分子过滤器进 行掺杂。可以将所述谱仪配置成：响应于检出与已知干扰物相对应的峰，启 动离子改性器，从而仅在不掺杂的所述漂移室中除去所述掺杂剂加合物。

附图说明

图1是本发明的离子迁移率谱仪的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并参考附图来描述根据本发明的离子迁移率谱仪。

所述谱仪具有一个管状的漂移池(drift cell)组件1，该组件1具有一个 设置在中间的反应区或室2和一个成倒置的T形的入口3。该谱仪在大气压 力或接近大气压力的条件下工作。所述入口3通过选择性的隔层4(例如膜、 针孔等等)而通向所述反应室2的上端。所述反应室2包括一些常规的电离 装置，如所显示的电晕离子化点5，但也可以是任意的可选择的形式，例如： 放射源或紫外光致电离源。所述反应室2还包括常规的掺杂装置6，例如： 吸收剂材料中的掺杂剂化学品的加热供应，将该加热供应配置成以缓慢的速 率释放所述掺杂剂化学品。