[发明专利]通过掺杂物辅助的光致电离来检测化合物

说明书

技术领域

本文所述的实施方案大体涉及使用掺杂物辅助的光致电离来检测感兴趣的物质的能力。在所公开的方法和过程中可使用各种掺杂物来检测诸如爆炸物、麻醉剂、非法物质等等的物质。

背景技术

离子迁移光谱仪被用来检测样品气流中至少选定的成分。离子迁移光谱仪(IMS)可用来例如检测空气中污染物的存在或检测感兴趣的物质。已在进入光谱仪的气流中添加掺杂物蒸汽以实现感兴趣的物质的进一步选择性。

另外，光致电离器(photoionizer)已与IMS组合使用。光致电离器包括光源，所述光源将光子束引导至气体样品中。光束含有足够高以电离痕量分子的能量，但所述能量通常低于通常造成破碎的能级。因此，光致电离可提供来自光谱仪的更可靠的数据。

然而，仍存在使用IMS和具有掺杂物辅助的光致电离器的组合来电离和检测某些感兴趣的化合物诸如爆炸物的需求。

发明内容

在本公开的一个方面，提供用于检测物质的方法。所述方法包括将包括分子的样品气流输送至离子迁移光谱仪的电离室中。所述方法还包括将掺杂物引入所述室中，其中所述掺杂物包括取代的烃化合物，其中所述烃被卤素、含有至少两个碳原子的烷基、和烷氧基中的至少一种取代。所述方法还包括在所述室内电离气流的至少一种分子和掺杂物。所述方法还包括进行样品分子的分析。所述方法还包括检测样品分子内的物质。

在本公开的另一个方面，提供物质检测系统。所述系统包括离子迁移光谱仪。所述系统还包括电离源，其包括电离室，所述电离源经配置以电离至少一种样品气体分子和掺杂物。所述系统还包括样品供应系统，其与所述电离室流动连通地耦接，所述样品供应系统经配置以将包括分子的气体样品的至少一部分引入电离室中并且进一步经配置以将掺杂物的至少一部分引入至电离室中，其中所述掺杂物包括取代的烃化合物，其中所述烃被卤素、含有至少两个碳原子的烷基、和烷氧基中的至少一种取代。所述系统还包括光谱测定分析设备，其与所述电离室流动连通地耦接，所述光谱测定分析设备经配置以进行电离的分子的光谱测定分析，其中所述分析包括检测分子内的物质。

在本公开的另一个方面，公开用于检测物质的方法。所述方法包括将包括分子的样品气流输送至离子迁移光谱仪的电离室中。所述方法还包括将掺杂物引入至所述室中，其中所述掺杂物包括烃化合物和取代的烃化合物中的至少一种。所述方法还包括将氨化合物引入至所述室中。所述方法还包括在所述室内电离气流的至少一种分子、掺杂物和氨化合物。所述方法还包括进行样品分子的分析。所述方法还包括检测样品分子内的物质。

附图说明

图1为根据本公开的物质检测系统的示例性实施方案。

图2为根据本公开的示例性掺杂物和物质的掺杂物化学性质比较的图形描绘。

图3为根据本公开的示例性掺杂物和物质的掺杂物化学性质比较的图形描绘。

图4为根据本公开的示例性掺杂物和物质的掺杂物化学性质比较的图形描绘。

图5A和5B为测试TATP存在的本公开的示例性实施方案的2-D图。

图6为根据本公开的实施方案TATP存在的等离子体色谱图比较。

图7为根据本公开的实施方案TATP存在的等离子体色谱图比较。

图8为根据本公开的实施方案TATP存在的等离子体色谱图比较。

图9为根据本公开的实施方案TATP存在的等离子体色谱图比较。

图10为根据本公开的实施方案TATP存在的等离子体色谱图比较。

具体实施方式

本文所公开的实施方案通过在离子迁移光谱仪(IMS)中掺杂物辅助的光致电离来改进感兴趣的物质(例如，爆炸物)的检测。本文所公开的掺杂物有助于化合物，诸如但不限于爆炸物、麻醉剂、化学战剂、非法物质、前驱物、挥发物和有机物的的电离和检测。

更具体而言，在本公开的一个实施方案中，公开用于检测物质的方法。所述方法包括：将包括分子的样品气流输送至离子迁移光谱仪的电离室中；将掺杂物引入至所述室中，其中所述掺杂物包括取代的烃化合物，其中所述烃被卤素、含有至少两个碳原子的烷基、和烷氧基中的至少一种取代；在所述室内电离气流的至少一种分子和掺杂物；进行样品分子的分析；以及检测所述样品分子内的物质。