Введение
1. Роль и место времяпролетной масс-спектрометрии и спектрометрии ионной подвижности среди физических методов обзорного анализа 21
1.1. Традиционные физические гибридные методы обзорного анализа многокомпонентных проб 21
1.2. Физические методы детектирования органических соединений, основанные на разделении ионов по сечению взаимодействия с молекулами газа 26
1.3. Методы ионизации при атмосферном давлении, применяемые в спектрометрии ионной подвижности и масс-спектрометрии 46
1.4. Гибридные методы анализа многокомпонентных смесей, учитывающие влияние структуры ионов на движение в электрических полях в вязкостном и молекулярно-вязкостном потоках газа 53
1.5. Постановка проблемы 64
2. Разработка концепции высокоэффективного времяпролетного разделения ионных сгустков в комбинации электростатических полей различной симметрии 67
2.1. Разработка и создание семейства дрейфовых спектрометров ионной подвижности высокого разрешения с многофункциональным источником ионов 67
2.2. Разработка и создание гибридных приборов на основе дрейфовой спектрометрии ионной подвижности высокого разрешения, тандемной квадрупольной и квадрупольно-времяпролетной масс-спектрометрии для исследования ограничений на точность измерений 83
2.3. Разработка и создание аспирационного спектрометра ионной подвижности/тандемного квадрупольного масс-спектрометра 93
2.4. Концепция гибридного прибора на основе синтеза методов дрейфовой спектрометрии ионной подвижности и времяпролетной масс-спектрометрии с сепарацией в секторных электростатических полях для изучения ограничений на точность, чувствительность и быстродействие
измерений 100
2.5. Выводы к главе 2 111
3. Разработка методов и средств высокоскоростной регистрации спектральной информации и математической обработки результатов измерений 114
3.1. Основные средства автоматизации физического эксперимента в области времяпролетной масс-спектрометрии и спектрометрии ионной подвижности 114
3.2. Регистрация данных в широком динамическом диапазоне аналитического сигнала и их математическая обработка при каскадировании аналогово-цифровых преобразователей 116
3.3. Высокоскоростная регистрация и математическая обработка трехмерных данных в гибридных приборах на основе спектрометрии ионной подвижности и времяпролетной масс-спектрометрии 129
3.4. Выводы к главе 3 137
4. Эффективность формирования, транспортировки и разделения ионных сгустков в комбинации электростатических полей различной симметрии на основе синтеза методов дрейфовой спектрометрии и времяпролетной масс спектрометрии 139
4.1. Селективность по подвижности при транспортировке ионных сгустков при атмосферном давлении 139
4.2. Формирование ионных сгустков при атмосферном давлении в спектрометрии ионной подвижности 152
4.3. Влияние процессов транспортировки ионных сгустков
газодинамическим интерфейсом на основе ускоряющего ассиметричного
квадруполя и их разделения аксиально-симметричным времяпролетным
анализатором секторного типа с ортогональным вводом на характеристики
спектрометра ионной подвижности/масс-спектрометра 162
4.4. Выводы к главе 4 175
5. Прецизионное определение приведенной подвижности ионов в дрейфовых спектрометрах и масс-спектрометрических гибридных приборах на их основе 178
5.1. Компенсация ошибки определения приведенной подвижности при применении эталона 178
5.2. Выбор и обоснование новых эталонов приведенной подвижности 182
5.3. Исследование долговременной воспроизводимости результатов измерений приведенной подвижности эталонов, включая измерения, проведенные в удаленных лабораториях 191
5.4. Прецизионные измерения приведенной подвижности в системах с участками с молекулярно-вязкостным и молекулярным режимом течения . 196
5.5. Выводы к главе 5 200
6. Некоторые практические приложения, обуславливающие необходимость определения ранее неизвестных значений приведенной подвижности 202
6.1. Измерение приведенной подвижности в научных исследованиях 202
6.2. Контроль состояния окружающей среды: информативность спектрометрии ионной подвижности/масс-спектрометрии при анализе фенолсодержащих соединений 205
6.3. Фармацевтика: прецизионные измерения приведенной подвижности лекарственных препаратов и возможность их экспрессного анализа 207
6.4. Безопасность: информативность метода при анализе взрывчатых веществ 214
6.5. Криминалистика: изучение штриха красящего вещества на основе смеси трифенилметановых синтетических красителей 217
6.6. Криминалистика: прецизионные измерения приведенной подвижности наркотиков с измененной химической формулой и возможность их оперативной однозначной идентификации 223
6.7. Выводы к главе 6 232
Заключение 235
Литература 240
