Введение
ГЛАВА 1. Метод спектрометрии ионной подвижности 11
1.1 Становление метода спектрометрии ионной подвижности 11
1.2 Современные аналитические методы идентификации химических соединений, основанные на измерении подвижности их ионов в газах 16
1.2.1 Времяпролетная спектрометрия ионной подвижности 16
1.2.2 Спектрометрия ионной подвижности с ионной ловушкой 18
1.2.3 Спектрометрия приращения ионной подвижности 18
1.2.4 Спектрометрия ионной подвижности с несущей волной 19
1.2.5 Высокоразрешающий плоский дифференциальный анализатор 20
1.2.6 Спектрометр ионной подвижности с поперечной модуляцией 21
1.3 Современные спектрометры ионной подвижности 21
1.4 Аппаратные компоненты аналитических систем 23
1.4.1 Ионный источник 23
1.4.2 Ионный затвор 26
1.4.3 Дрейфовая трубка 27
1.5 Детектирование ионного потока и совмещение спектрометра ионной подвижности с другими аналитическими системами 30
1.6 Дрейфовый газ 30
1.7 Ионно-молекулярные взаимодействия в аналитической ячейке 32
1.8 Выводы к главе. Постановка задачи 35
ГЛАВА 2. Теоретические способы получения информации об аналитических характеристиках спектрометра ионной подвижности 37
2.1 Математический анализ движения ионов в пространстве дрейфа
спектрометра ионной подвижности 37
2.1.1 Модель для математического анализа движения ионов в дрейфовой трубке 37
2.1.2 Сопоставление результатов численного моделирования с экспериментальными данными 40
2.2 Распределение поля в ионных затворах спектрометра ионной подвижности47
2.3 Выводы к главе 53
ГЛАВА 3. Разработка спектрометра ионной подвижности 55
3.1 Функциональная схема экспериментального спектрометра ионной подвижности 55
3.2 Аналитическая ячейка спектрометра ионной подвижности 56
3.3 Ионный источник 58
3.4 Дрейфовая трубка 66
3.5 Ионный затвор 68
3.5.1 Двухсеточный ионный затвор 68
3.5.2 Ионный затвор типа Бредбери-Нильсена 72
3.6 Коллектор ионов 74
3.7 Электрометрический усилитель 75
3.8 Система обработки данных и управления 77
3.9. Электрическая схема спектрометра ионной подвижности 80
3.10 Программное обеспечение 81
3.11 Технические и аналитические характеристики разработанного спектрометра 82
3.12 Выводы к главе 84
ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование физических и аппаратных факторов спектрометрии ионной подвижности 85
4.1 Исследование характеристик инжектируемого из межсеточного пространства затвора ионного облака 85
4.2 Влияние величины тока коронного разряда на аналитические характеристики спектрометра 88
4.3 Влияние напряженности электрического поля в пространстве дрейфа на аналитические характеристики спектрометра 93
4.4 Влияние расхода дрейфового газа на аналитические характеристики 100
4.5 Исследование спектров набора тестовых химических соединений спектрометром с двухсеточным ионным затвором 103
4.6 Затвор типа Бредбери-Нильсена 104
4.7 Исследование спектров набора тестовых химических соединений спектрометром с ионным затвором Бредбери-Нильсена 105
4.8 Выводы к главе 107
Выводы по диссертационной работе 108
Заключение 109
Обозначения и сокращения по
Список литературы
