一种反应试剂离子可切换的离子迁移谱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种反应试剂离子可切换得离子迁移谱，具体地说是一种通过改变气流方向的改变实现反应试剂离子切换的光电离离子迁移谱。
【背景技术】
[0002]离子迁移谱技术是一种新型的快速分离分析技术，目前已广泛应用于爆炸物检测、毒品缉查、环境监测、食品安全及工业监测等领域。离子迁移谱主要由电离源、反应区、离子门、迁移区和离子检测器组成，其中电离源电离产生的反应试剂离子在分析物的电离过程中的作用至关重要。反应试剂离子的性质决定了分析物的电离机理和产物离子的种类，所以对同一分析物来讲，不同的反应试剂离子可能形成不同的产物离子。结合多种不同的反应试剂离子形成的离子迁移谱图，可以为分析物的准确定性提供更多的信息，在实际检测过程中降低误报。结合多种反应试剂离子迁移时间的不同，可以选择性地实现产物离子和反应试剂离子之间峰-峰分离度的改善。同时，结合多种反应试剂离子不同的化学活性，能够拓展可检测化合物的范围。
[0003]在过去的研究当中，通常在离子迁移谱载气或漂气中弓丨入一种化学物质来形成替代的反应试剂离子，从而改变反应试剂离子的性质，实现分析的多模式识别。或者采用多种电离源相结合的技术，通过控制不同电离源的开或关实现多种反应试剂离子的切换，从而改善离子迁移谱的定性准确性和拓展离子迁移谱的应用范围。
[0004]本发明提出了一种新的反应试剂离子可切换的离子迁移谱，该离子迁移谱采用掺杂剂辅助光电离源，通过简单的气流切换即可实现两种反应试剂离子的快速切换。该方法简单易行，既不需要在载气或漂气中引入新的化学物质，也不需要使用多种电离源。两种反应试剂离子的快速切换，能够为离子迁移谱中分子-离子反应和反应试剂离子的反应活性研究提供有利的工具。不同产物离子的形成能够为分析物的准确定性提供更多的信息，降低误报。同时，两种不同反应试剂离子迁移时间的不同，有利于实现产物离子和反应试剂离子之间峰-峰分离度的改善。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种反应试剂离子可切换的离子迁移谱，这种离子迁移谱采用掺杂剂辅助光电离源作电离源，结合气流切换装置，实现了两种反应试剂离子的快速切换。这种反应试剂离子可切换的离子迁移谱能够为离子迁移谱中分子-离子反应和反应试剂离子的反应活性研究提供有利的工具，为分析物的准确定性提供更多的信息，为产物离子和反应试剂离子之间峰-峰分离度的改善提供可能。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]—种可切换反应试剂离子的离子迁移谱由气流切换装置，掺杂剂发生装置和光电离源离子迁移管组成。可切换反应试剂离子的离子迁移谱中载气和漂气都需要保持稳定的气体流量；
[0008]所述的气流切换装置由两个三通阀组成，包括三通阀A和三通阀B，通过同时切换三通阀A的COM 口、三通阀A的NC 口和三通阀A的NO 口及三通阀B中的三通阀B的COM口、三通阀B的NC 口和三通阀B的NO 口的位置实现光电离离子迁移谱中气流方式的切换；
[0009]所述的掺杂剂发生装置串联在载气气路当中，掺杂剂通过扩散添加在光电离离子迁移谱的载气气路当中；
[0010]所述的掺杂剂应具有电离能低，易挥发，毒性小以及光电离截面大等特点。
[0011]所述的光电离离子迁移管由紫外光电离源、萃取电极、反应区、离子门、迁移区和离子检测装置组成。
[0012]所述紫外光源为能够产生紫外光的设备，包括真空紫外灯、二极管、氙灯、汞灯和紫外激光器；
[0013]所述的掺杂剂为光电离能小于紫外光源电离能的易电离化合物，包括丙酮、苯、甲苯、乙醇和正己烷中的一种或几种；
[0014]所述的载气为空气或者掺杂有氧气和CO2的N2和/或惰性气体,漂气为空气或者掺杂有氧气和CO2的N2和/或惰性气体。
[0015]所述萃取电极内径为3_5mm。
[0016]所述离子门采用BN-grid结构。
[0017]本发明的有益效果为:本发明采用简单的气流切换实现了掺杂剂辅助光电离源离子迁移谱中两种反应试剂离子CO3-(H2O)1^P O2-(H2O)n，既不需要在载气或漂气中引入新的化学物质，也不需要使用多种电离源技术。两种反应试剂离子的快速切换，能够为离子迁移谱中分子-离子反应和反应试剂离子的反应活性研究提供有利的工具。不同产物离子的形成能够为分析物的准确定性提供更多的信息，降低误报。同时，两种不同反应试剂离子迁移时间的不同，有利于实现产物离子和反应试剂离子之间峰-峰分离度的改善。
【附图说明】
[0018]下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的说明:
[0019]图1反应试剂离子可切换的离子迁移谱的结构示意图。
[0020]其中，1-载气，2-掺杂剂发生器，3-三通阀A，4-三通阀B，5_三通阀A的COM 口，6-三通阀A的NC 口，7-三通阀A的NO 口，8-三通阀B的COM 口，9-三通阀B的NC 口，10-三通阀B的NO 口，11-真空紫外灯，12-萃取电极，13-BN-grid离子门，14-漂气，15-反应区，16-迁移区，17-离子检测装置。
[0021]图2 Ca)为单向气流条件下的反应试剂离子谱图；图2 (b)为双向气流条件下的反应试剂离子谱图。
[0022]图3 Ca)为双向气流条件下TNT的测定谱图；图3 (b)为单向气流条件下TNT的测定谱图。
[0023]图4 Ca)为双向气流条件下ANFO的测定谱图；图4 (b)为单向气流条件下ANFO的测定谱图。
【具体实施方式】
[0024]本发明利用了掺杂剂辅助光电离离子迁移谱中反应试剂离子的形成机理，采用简单的气流切换的方式实现了掺杂剂辅助光电离离子迁移谱中两种反应试剂离子CO3-(H2O)n和O2-(H2O)n的快速切换，具体装置结构示意图见图1。其主要包括以下几个部分:掺杂剂发生装置，气流切换装置和光电离离子迁移谱。其中掺杂剂发生装置由载气I和掺杂剂发生器2组成；气流切换装置由两个三通阀A3和三通阀B4组成，三通阀A3的COM 口和光电离离子迁移谱最前端的气口相连，三通阀B4的三通阀A的COM 口 5和位于离子门前的气口相连。当三通阀A3的三通阀A的COM 口 5和三通阀A的NO 口 7相连，三通阀B4的COM 口和三通阀B的NO 口 10相连时，载气从光电离离子迁移谱最前端的气口进入，载气I和漂气14从位于离子门前的气口排空，此时光电离离子迁移谱工作在