离子迁移谱(IMS)工作原理

离子迁移谱(IMS)是分离检测混合分析物中气体化合物的一种分析技术。它的分离以特定的漂移时间为基础,即电离的化合物需要在一个定义的电场通过固定的距离(漂移管)。

相比于飞行时间质谱(TOF-MS)等其他技术,离子在大气压力下相对于惰性漂移气体流进行迁移。由于空间结构减缓与漂移气体分子碰撞的频繁,所以每种物质的漂移时间由其离子质量和几何结构确定。因此,离子迁移谱(IMS)甚至可以区分同分异构体。检测时,通过静电计测得离子电流结果,作为时间函数。可以通过几种技术获得分子的大气电离。G.A.S.采用由低辐射氚(H3)源引发的软化学电离(低于国际原子能机构(IAEA)或欧洲原子能共同体(EURATOM)的豁免限制)。

在第一步中,β-辐射器发射的快电子与漂移气体环境[1]发生碰撞后,级联反应生成了反应物离子。即形成了所谓的反应离子峰(RIP),它表示所有形成的可用离子总和。在氮气或空气中,反应物离子为H+(H2O)n(正模式)或O2-(H2O)n(负模式)。当分析物对反应物离子的亲和力高于水的亲和力时,分析物的化学电离通过反应物离子会导致特定分析物离子的形成。水的质子亲和力为691千焦/摩尔,因此所有具有更高的质子亲和力的分子会因为质子转移发生电离,通常杂原子有机化合物会出现这种情况。

[1] Eiceman, G.和Karpas, Z.,离子迁移谱,国际标准图书号(ISBN)0-88493-2247-2

 

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GC_IMS_principle

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