[发明专利]一种基于离子迁移谱技术的化学战剂及工业有毒气体探测仪及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及离子迁移谱仪及其使用方法，尤其是涉及一种能同时探测化学战剂和工业有毒气体的离子迁移谱仪及其使用方法。

背景技术

化学战剂分为神经性毒剂如塔崩、沙林、梭曼、维埃克斯，糜烂性毒剂如芥子气、氮芥气、路易氏气及氰化氢等，血液性毒剂，窒息性毒剂等。工业有毒气体包括氨气、磷化氢、甲醛、苯酚、溴甲烷等。由于反恐及安检，需要检测多种化学战剂及工业有毒有害气体，并进行识别。

使用光离子化检测技术、金属氧化物传感器技术、电化学传感器技术，可对化学战剂及工业有毒有害气体进行检测，但无法实现多种气体的识别。常见的检测设备或采用单一的离子迁移谱技术、光离子化检测技术、金属氧化物传感器技术、电化学传感器技术等，或采用多种技术相结合，分别检测化学战剂和工业有毒有害气体，多数只能对某一类或两类样品进行探测，无法同时实现多种化学战剂及工业有毒气体的检测与识别。

离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry，IMS)是一种利用离子在电场中的迁移率不同而分离样品的技术。被测样品进入漂移管后，首先到达电离区，在电离源的作用下发生一系列的电离反应和离子-分子反应，形成各种产物离子。在电场的作用下，这些产物离子通过周期性开启的离子门进入漂移区，由于这些产物离子的质量，所带电荷，碰撞截面和空间构型各不相同，故在电场中各自迁移速率不同，使得不同的离子到达探测器上的时间不同而得到分离。目前国内研制的IMS仪器主要针对于爆炸物和毒品的检测，离子迁移谱技术能够在化学战剂及工业有毒气体领域发挥更大的优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于针对同时检测并定性分析多种化学战剂及工业有毒气体样品的要求，提出一种基于离子迁移谱技术的化学战剂及工业有毒气体探测仪。

本发明所要解决的技术问题之二在于根据不同的使用环境，提供上述探测仪在探测模式下的使用方法和在监控模式下的使用方法。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种基于离子迁移谱技术的化学战剂及工业有毒气体探测仪，包括外壳和设置在外壳中的进样口、漂移管、气路系统和控制系统；所述气路系统包括校准气路、进样气路、漂移气路和清洗气路，所述控制系统与所述漂移管的信号输出端、校准气路、进样气路、漂移气路和清洗气路连接以控制它们工作；所述漂移管由前向后依次设置有电离区、离子门和漂移区，在所述漂移管的电离区与离子门之间设置有进样气口；进样气路的入口接进样口，出口接所述进样气口。

在本发明的一个优选实施例中，所述进样气路包括进样气泵，所述进样气泵的吸气端通过气体导管连接到进样气口，进样气泵还连接至控制系统。

在本发明的一个优选实施例中，在所述漂移管的前端设置有校准气进气口，所述校准气路的出口接所述校准气进气口。

在本发明的一个优选实施例中，所述校准气路包括净化装置、校准气泵、校准物容器，所述校准气泵通过校准物容器以及校准气体导管连接至所述校准气进气口，所述校准气泵还连接至控制系统。

在本发明的一个优选实施例中，在所述漂移管的后端配置有漂移气进气口，所述漂移气路包括净化装置、漂移气泵，所述漂移气泵通过气体导管连接至所述漂移气进气口，所述漂移气泵还连接至控制系统。

在本发明的一个优选实施例中，在所述漂移管的后端配置有清洗气进气口，所述清洗气路包括净化装置、清洗气泵，所述清洗气泵通过气体导管连接至所述清洗气进气口，所述清洗气泵还连接至控制系统。

在本发明的一个优选实施例中，所述校准气泵、进样气泵、漂移气泵、清洗气泵均采用气体隔膜泵。

在本发明的一个优选实施例中，所述控制系统包括放大器、A/D变换器、控制器、显示器、报警器、存储器、高压电源和低压电源，所述放大器的输入端与所述漂移管的信号输出端连接，放大器的输出端与A/D变换器的输入端连接，A/D变换器的输出端与控制器的信号输入口连接，所述控制器与所述显示器、存储器通讯连接，控制器的报警信号输出口与所述报警器连接，控制口与校准气泵、进样气泵、漂移气泵、清洗气泵连接，高压电源给漂移管高压供电，低压电源给放大器、A/D变换器、控制器、显示器、报警器、存储器、校准气泵、进样气泵、漂移气泵、清洗气泵、高压电源供电。

在本发明的一个优选实施例中，在本发明的一个优选实施例中，所述显示器为一个液晶触摸屏，在所述液晶触摸屏上设置有探测触发按键。