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基于MEMS的新型高场不对称波形离子迁移谱仪 被引量:6
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作者 陈池来 赵聪 +9 位作者 王电令 程玉鹏 孔德义 王焕钦 高钧 高理升 林新华 王英先 殷世平 张瑞 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2011年第2期112-117,共6页
简要回顾了离子迁移谱技术的发展历程,叙述了常规离子迁移谱的局限性。阐述了基于MEMS工艺的新型高场不对称波形离子迁移谱技术,该技术以物质离子的离子迁移率在高场下的非线性变化特性为基础,可实现对物质离子的空间分离。以MEMS技术... 简要回顾了离子迁移谱技术的发展历程,叙述了常规离子迁移谱的局限性。阐述了基于MEMS工艺的新型高场不对称波形离子迁移谱技术,该技术以物质离子的离子迁移率在高场下的非线性变化特性为基础,可实现对物质离子的空间分离。以MEMS技术为主体,自主研发了高场不对称波形离子迁移谱仪,并对挥发性有机物、苯系物、爆炸物和农药等样品进行了检测,结果表明该离子迁移谱仪能够对苯、丙酮、对二甲苯、爆炸物梯恩梯和农药硫丹等物质实现快速、高分辨和高灵敏度检测,检测精度达10-9量级,线性度达0.95。该结果展示了其在物质离子分离检测方面的巨大潜力,以及在环境、食品安全和生物大分子等领域的优越性和前景,其研究成果将推动下一代物质离子分离检测技术的发展。 展开更多
关键词 高场不对称波形离子迁移谱 非线性离子迁移率 微电子机械系统 离子迁移谱 快速检测
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基于两维扫描高场不对称离子迁移谱技术检测挥发酚 被引量:16
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作者 李庄 林丙涛 +5 位作者 陈池来 刘英 孔德义 程玉鹏 王电令 王焕钦 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期107-110,共4页
要采用自制高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)仪对苯酚、2-甲酚、3-甲酚、4-甲酚以及2,4-二氯酚进行检测,通过结合补偿电压以及射频高压的二维扫描优化了对检测物的分辨。射频高场强度为1.6×104V/cm时,2-甲酚与4-甲酚有最佳分辨效果... 要采用自制高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)仪对苯酚、2-甲酚、3-甲酚、4-甲酚以及2,4-二氯酚进行检测,通过结合补偿电压以及射频高压的二维扫描优化了对检测物的分辨。射频高场强度为1.6×104V/cm时,2-甲酚与4-甲酚有最佳分辨效果,其余物质在高场强度大于1.8×104V/cm时可以得到最佳分辨。研究了5种物质的离子迁移率随电场强度变化的多项式拟合参数值,为后续挥发酚物质现场快速检测奠定了基础。实验表明,随着高场强度增加,检测灵敏度降低,而分辨率通常增加,高场强度为2.0×104V/cm时,系统对2-甲酚的检出限为1μg/L。 展开更多
关键词 高场不对称离子迁移谱 挥发酚
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高场不对称波形离子迁移谱关键测控模块研究 被引量:4
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作者 刘友江 王焕钦 +3 位作者 陈然 孔德义 陈池来 Juergen Brugger 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1974-1979,共6页
研究了高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometer,FAIMS)两个关键测控模块:波形不对称高压产生模块和微弱电流检测模块的设计。通过采用反激升压原理,设计了一种电压幅度在线可调的波形不对... 研究了高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometer,FAIMS)两个关键测控模块:波形不对称高压产生模块和微弱电流检测模块的设计。通过采用反激升压原理,设计了一种电压幅度在线可调的波形不对称高压产生电路模块,其输出电压峰峰值达1 800 V,频率达1 MHz;微弱电流检测采用超高电阻反馈式I-V转换电路,并对失调电压进行补偿,同时结合PCB割板处理及包裹屏蔽等抗干扰措施,使得微弱电流模块的检测下限优于0.1 pA。最后,通过对比实验研究了不同波形不对称高压与分离效果关系,并以苯为样品对系统的检测下限进行了研究,结果表明采用上述测控模块的FAIMS检测下限达1×10-9。 展开更多
关键词 高场不对称波形离子迁移谱 弱电流检测 高压 高频 不对称波形
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半电极压电纤维能量收集动力学建模与仿真 被引量:1
4
作者 汪小华 单鑫 +1 位作者 张晓明 陈池来 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第1期50-53,共4页
半电极含金属芯压电纤维能将环境振动通过弯曲变形转换成电能。运用分析力学方法建立了半电极含金属芯压电纤维能量收集装置的理论模型,推导了在谐波激励下,经过AC-DC转换后的归一化能量表达形式,分析了能量收集效率受金属芯与压电层的... 半电极含金属芯压电纤维能将环境振动通过弯曲变形转换成电能。运用分析力学方法建立了半电极含金属芯压电纤维能量收集装置的理论模型,推导了在谐波激励下,经过AC-DC转换后的归一化能量表达形式,分析了能量收集效率受金属芯与压电层的半径比、柔度系数比、压电材料的机电耦合系数及外界激励方向的影响,分析结果表明,当半径比达到2.4,材料机电耦合系数达到0.4,能量收集效率会接近相对最大值。本研究结果适用于压电纤维能量收集装置的分析与优化设计。 展开更多
关键词 半电极 金属芯 压电纤维 能量收集
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小型化矩形离子阱捕获能力的仿真研究 被引量:2
5
作者 程玉鹏 孔德义 陈池来 《分析仪器》 CAS 2011年第3期44-47,共4页
基于SIMION 7.0离子光学仿真软件对设计的矩形离子阱(RIT)的离子捕获效率进行了仿真,研究了离子初始位置和射频电压、频率对离子捕获效率的影响。仿真结果表明,只有初始位置靠近RIT中心的离子才能被有效捕获到。针对常见毒品及爆炸物所... 基于SIMION 7.0离子光学仿真软件对设计的矩形离子阱(RIT)的离子捕获效率进行了仿真,研究了离子初始位置和射频电压、频率对离子捕获效率的影响。仿真结果表明,只有初始位置靠近RIT中心的离子才能被有效捕获到。针对常见毒品及爆炸物所在的质量范围,对于内建电场空间尺寸为10mm×8.4mm×44mm(x,y,z)的RIT,选择捕获射频电压为50V0-p~100V0-p、频率1MHz时,既能保证较高的离子捕获效率,同时也降低了对电路系统指标的要求。 展开更多
关键词 矩形离子阱 离子捕获效率 仿真 SIMION
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低流速、低电压微型差分迁移率谱的研究
6
作者 李山 陈池来 +5 位作者 朱德泉 王泓伟 刘友江 阮智铭 余建文 朱利凯 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1814-1819,共6页
差分迁移率谱(DMS)是面向现场检测的离子迁移谱(IMS)技术发展热点之一,近年来逐渐从气溶胶检测走向物质成分检测,但现阶段存在传统结构导致的流速(>100 L/min)和电压(>1kV)过大问题。本实验采用厚膜工艺制造的窄间隙离子迁移管,以... 差分迁移率谱(DMS)是面向现场检测的离子迁移谱(IMS)技术发展热点之一,近年来逐渐从气溶胶检测走向物质成分检测,但现阶段存在传统结构导致的流速(>100 L/min)和电压(>1kV)过大问题。本实验采用厚膜工艺制造的窄间隙离子迁移管,以10.6 eV真空紫外灯为电离源,自行研制了低流速(<7 L/min)、低电压(<30 V)工作条件的差分迁移率谱(DMS),以丙酮、丁酮、邻二甲苯和对二甲苯等VOCs为检测对象,比较了不同流场条件下差分迁移率谱的分辨率、灵敏度变化特性,求解分析了不同离子的离子迁移率。结果表明,鞘气Q_s和载气Q_a流速比Q_s/Q_a是DMS分辨率和灵敏度的关键参数,当流速比Q_s/Q_a=3-9时,所有物质信号强度单调递增;Q_s/Q_a>9时,单调递减。分辨率在Q_s/Q_a=3-6时,单调递增;Q_s/Q_a=6-10时,增长速率逐渐降低并趋向饱和;Q_s/Q_a>10时,出现不稳定跳变。通过总流量Q和分离电压V_d关系求解出的不同物质离子迁移率(K)与参考值符合程度极高,误差小于3%。另外,在S/N=3条件下,丁酮检出限可达0.6μg/L。本工作为应用于物质成分现场检测的差分迁移率谱技术提供了微型化和工作条件优化基础。 展开更多
关键词 差分迁移率谱 现场检测 微型化 低流速 低电压
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半电极含金属芯压电纤维阵列研究
7
作者 汪小华 张晓明 陈池来 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第3期382-385,共4页
通过计算半周期内的有效电压,分析了半电极含金属芯压电纤维阵列能量收集的动力学方程组,推导了纤维完全一致和存在尺寸差异两种情况下阵列收集的电压和能量方程,仿真计算了纤维几何参数满足正态分布时能量收集效率与半径比、纤维长度... 通过计算半周期内的有效电压,分析了半电极含金属芯压电纤维阵列能量收集的动力学方程组,推导了纤维完全一致和存在尺寸差异两种情况下阵列收集的电压和能量方程,仿真计算了纤维几何参数满足正态分布时能量收集效率与半径比、纤维长度和半电极角度的方差之间的变化规律。分析结果表明,纤维尺寸差异越大,能量收集效率越低。为提高阵列在不同方向的外界激励下能量收集效率,需要在每根纤维直接连接交流-直流转换电路。 展开更多
关键词 半电极 金属芯 压电纤维 阵列 能量收集
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面向MEMS质谱仪离子源的场发射针尖阵列研制及性能
8
作者 吴章旭 程玉鹏 +5 位作者 李山 朱五林 沈琛 胡郑蕊 徐椿景 陈池来 《微纳电子技术》 CAS 2024年第9期100-107,共8页
针对微电子机械系统(MEMS)质谱仪应用中对高工作气压和高电子电流的需求,同时保持MEMS技术在体积和质量上的优势,研制了一种用于MEMS质谱仪离子源的基于场发射原理的针尖阵列。通过MEMS加工技术实现了最大44个/mm^(2)的针尖密度,并在4和... 针对微电子机械系统(MEMS)质谱仪应用中对高工作气压和高电子电流的需求,同时保持MEMS技术在体积和质量上的优势,研制了一种用于MEMS质谱仪离子源的基于场发射原理的针尖阵列。通过MEMS加工技术实现了最大44个/mm^(2)的针尖密度,并在4和6英寸(1英寸=2.54 cm)的硅基晶圆上完成平行批量制造。实验结果显示,1600个针尖组成的阵列在3.4×10^(-3)Pa气压下最大发射电流达到1.28 mA,在23.71 Pa的气压下达到92.93μA,同时单片集成结构使其具备与永磁体结合的放电增强能力,磁场下针尖阵列的最大放电电流提升175.79%。初步的测试结果证实了场发射针尖阵列作为离子源在MEMS质谱仪中的应用潜力。 展开更多
关键词 质谱仪 微电子机械系统(MEMS) 针尖阵列 离子源 场发射 电子发射
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温度对膜进样质谱溶解气渗透效率影响的研究
9
作者 刘昌杰 王晗 +2 位作者 宋海蕴 王浩彬 陈池来 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期770-775,共6页
水下质谱作为重要的海洋装备,具有一致性好、指向性强、多种物质同时检测等优势,在深海探测领域得到了广泛应用。然而,水下质谱的膜渗透效率极易受环境温度的影响,该影响增加了溶解气浓度反演的难度,同时降低了检测结果的准确性。该文... 水下质谱作为重要的海洋装备,具有一致性好、指向性强、多种物质同时检测等优势,在深海探测领域得到了广泛应用。然而,水下质谱的膜渗透效率极易受环境温度的影响,该影响增加了溶解气浓度反演的难度,同时降低了检测结果的准确性。该文面向深海环境(温度变化范围:4~35℃),开展了温度对膜渗透效率的影响研究。结果表明,35℃条件下的膜渗透效率相对于4℃条件下的膜渗透效率增长了约2倍。同时温度升降实验结果表明,膜渗透效率不仅与当前温度有关,同时还受到历史温度的影响,即温度对膜渗透效率的影响存在滞后效应。该研究量化了温度对膜渗透效率的影响,揭示了膜进样技术存在温度滞后现象,为溶解气浓度的准确反演提供了方法参考。 展开更多
关键词 水下质谱 膜渗透效率 溶解气 膜进样质谱 温度
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多参量、大范围、精确控制的FAIMS测控系统研究
10
作者 袁凡 刘友江 +2 位作者 刘少敏 曹旭 陈池来 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第7期99-104,共6页
采用面向对象设计方法,从底层驱动出发,逐层封装,设计FAIMS多参量解耦合测控系统,实现FAIMS多参量大范围精准独立控制和全谱/多参量遍历扫描。对弱信号探测、补偿电压、分离电压、样品浓度控制和温湿度控制单元进行功能分解,并在此基础... 采用面向对象设计方法,从底层驱动出发,逐层封装,设计FAIMS多参量解耦合测控系统,实现FAIMS多参量大范围精准独立控制和全谱/多参量遍历扫描。对弱信号探测、补偿电压、分离电压、样品浓度控制和温湿度控制单元进行功能分解,并在此基础上对上述参量进行合理封装以实现对各参量解耦合控制。通过实验验证了系统的补偿电压扫描范围为-30 V~+30 V,响应时间控制在5μs以内,可配置任意波形扫描;弱信号探测器采样率为6.8 Hz~3.4 kHz,且噪声随之改变;分离电压的峰值为0~2 000 V、频率为0~2 MHz,上升和下降时间在0.02 ms左右;样品气流量为0~1 L/min,载气流量为0~5 L/min,二者配合实现浓度控制。FAIMS传感器测控系统设计有利于实验流程优化和多维全谱数据获取,为FAIMS传感器开展系统性实验研究和现场应用奠定了测控平台基础。 展开更多
关键词 高场非对称波形离子迁移率谱 测控系统 多参量控制 多维数据获取
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基于紫外光离子源高场不对称波形离子迁移谱的化学战剂模拟剂检测 被引量:15
11
作者 刘友江 陈池来 +3 位作者 张乐华 张晓天 王泓伟 孔德义 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1259-1263,共5页
通过扩散法制得低浓度的对甲基膦酸二甲酯(DMMP)、磷酸三丁酯(TBP)、二甲基亚砜(DMSO)3种化学战剂模拟剂蒸气,并用自制紫外光离子源高场不对称波形离子迁移谱仪(Ultraviolet photoionization high field asymmetric ion mobility spectr... 通过扩散法制得低浓度的对甲基膦酸二甲酯(DMMP)、磷酸三丁酯(TBP)、二甲基亚砜(DMSO)3种化学战剂模拟剂蒸气,并用自制紫外光离子源高场不对称波形离子迁移谱仪(Ultraviolet photoionization high field asymmetric ion mobility spectrometry,UV-FAIMS)对其进行检测,得到不同样品在不同分离电压下特征谱图,并通过对多组分离电压(Dispersion voltage,DV)和补偿电压(Compensation voltage,CV)求解,建立了α2和α4二维谱图,提高了FAIMS的分辨识别能力。此外,对UV-FAIMS的检测灵敏度进行了测定。实验表明,此系统对甲基膦酸二甲酯(DMMP)的检测灵敏度优于0.55μg/L。 展开更多
关键词 高场不对称波形离子迁移谱 紫外光电离 化学战剂模拟剂 非线性函数系数
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载气流速对高场不对称波形离子迁移谱的影响 被引量:24
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作者 林丙涛 陈池来 +5 位作者 孔德义 李庄 王焕钦 程玉鹏 王电令 梅涛 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1027-1030,共4页
载气流速是影响高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)的重要参数。以自制的高场不对称波形离子迁移谱仪为实验平台,在射频电场幅值3kV/cm,频率500kHz,占空比0.36的条件下,研究了载气流速对苯离子迁移谱谱峰强度和半峰宽的影响。实验结果表明... 载气流速是影响高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)的重要参数。以自制的高场不对称波形离子迁移谱仪为实验平台,在射频电场幅值3kV/cm,频率500kHz,占空比0.36的条件下,研究了载气流速对苯离子迁移谱谱峰强度和半峰宽的影响。实验结果表明:载气流速为3.7L/min时,苯样品的谱峰强度最大,仪器的灵敏度最高。随着载气流速的增加,谱峰半峰宽变宽,仪器的分辨率下降。载气流速为3.0~3.7L/min时仪器综合性能最佳。此结果对于控制迁移谱仪载气流速有重要的参考意义。 展开更多
关键词 高场不对称波形离子迁移谱 载气流速
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痕量挥发性有机物的高场不对称波形离子迁移谱研究 被引量:8
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作者 李庄 林丙涛 +4 位作者 孔德义 陈池来 程玉鹏 王焕钦 梅涛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期12-15,共4页
高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry,FAIMS)技术是一种快速、高灵敏的痕量物质检测技术。利用自制的高场不对称波形离子迁移谱仪分别对丙酮、苯和甲苯样品进行了检测,结果表明三种挥... 高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry,FAIMS)技术是一种快速、高灵敏的痕量物质检测技术。利用自制的高场不对称波形离子迁移谱仪分别对丙酮、苯和甲苯样品进行了检测,结果表明三种挥发性物质在谱图中的分离效果优于传统离子迁移谱仪;另外分别对二甲苯三种同分异构体进行了检测,成功地实现了三者的分离。实验分析了载气流速对离子信号强度的影响,发现流速为220L·h-1时信号强度最大,此结果可用于仪器的优化设计。获得丙酮的检出限为100ng·L-1,比国外传统离子迁移谱仪低了一个数量级。 展开更多
关键词 高场不对称波形离子迁移谱 痕量挥发性有机物
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一种基于厚膜工艺的高集成度FAIMS迁移管的研制 被引量:6
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作者 赵聪 陈池来 +7 位作者 陈然 王焕钦 王电令 刘友江 高钧 尤晖 孔德义 Juergen Brugger 《分析仪器》 CAS 2012年第2期6-11,共6页
基于厚膜工艺,研制了一种集成有进样接口、气路接口、温控元件和离子源固定装置等外围功能模块的高集成度FAIMS迁移管,阐述了其结构特征和制作方法。为验证其性能,搭建了相应的FAIMS外围检测平台,以丙酮和甲苯为样品进行实验,得到了它们... 基于厚膜工艺,研制了一种集成有进样接口、气路接口、温控元件和离子源固定装置等外围功能模块的高集成度FAIMS迁移管,阐述了其结构特征和制作方法。为验证其性能,搭建了相应的FAIMS外围检测平台,以丙酮和甲苯为样品进行实验,得到了它们的FAIMS谱图,并与基于MEMS工艺的非集成FAIMS迁移管所测得的丙酮和甲苯的谱图比较,证明了高集成度迁移管在功耗、漏电流、气密性、灵敏度、分辨率和稳定性等方面的优异性能,说明高集成度迁移管适合作为小型化FAIMS独立检测系统的核心器件。 展开更多
关键词 高场不对称波形离子迁移谱 高集成度 迁移管 厚膜工艺
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湿度对UV-FAIMS基于谱峰位置的谱图识别影响 被引量:3
15
作者 王泓伟 陈池来 +4 位作者 刘友江 张晓天 张乐华 孔德义 朱利凯 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2014年第10期655-658,683,共5页
湿度是高场不对称离子迁移谱(FAIMS)检测的一个重要环境参数。常温常压下,以6种常见的挥发性有机物(丙酮、乙醇、异丙醇、异丁醇、邻二甲苯和对二甲苯)为样品,研究了载气湿度对紫外灯高场不对称离子迁移谱(UV-FAIMS)基于谱峰位置的谱图... 湿度是高场不对称离子迁移谱(FAIMS)检测的一个重要环境参数。常温常压下,以6种常见的挥发性有机物(丙酮、乙醇、异丙醇、异丁醇、邻二甲苯和对二甲苯)为样品,研究了载气湿度对紫外灯高场不对称离子迁移谱(UV-FAIMS)基于谱峰位置的谱图识别影响。实验结果表明,随着载气湿度的增大,各样品最大谱峰数增加。干燥条件下所选样品的主峰位置都很靠近,大都在5 V附近。随着载气湿度增大,各样品主峰位置发生偏移,且偏移程度不同。因此,选择合适的湿度使各样品谱峰数较少,且谱峰位置差异较大,能提高UV-FAIMS基于谱峰位置谱图识别的准确性。 展开更多
关键词 高场不对称离子迁移谱(FAIMS) 紫外灯(UV) 湿度 谱图识别 挥发性有机物(VOC)
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基于FAIMS谱图峰位置的离子迁移率非线性函数解析 被引量:4
16
作者 王电令 陈池来 +4 位作者 赵聪 高钧 孔德义 尤晖 Juergen Brugger 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2050-2055,共6页
离子迁移率的非线性函数反映了物质本身的微观碰撞特性,是FAIMS技术实现离子分离检测的基础。现有的离子迁移率非线性函数求解方法多是近似求解,存在较大误差。该工作提出了一种基于半正弦分离电压和FAIMS谱图峰位置下的严格求解方法,... 离子迁移率的非线性函数反映了物质本身的微观碰撞特性,是FAIMS技术实现离子分离检测的基础。现有的离子迁移率非线性函数求解方法多是近似求解,存在较大误差。该工作提出了一种基于半正弦分离电压和FAIMS谱图峰位置下的严格求解方法,推导出严格的二阶、四阶系数求解方程。利用自制的高场不对称波形离子迁移谱仪分别对乙醇、间二甲苯和正丁醇三种典型的醇和苯类物质进行检测,获取了三种物质的FAIMS谱图,通过谱图峰位置获得了不同分离电压值下的补偿电压,利用最小二乘法求出三种离子非线性函数二阶、四阶系数。拟合后的均方误差表明FAIMS非线性函数严格求解的方法,明显优于现有的求解方法。有助于提高FAIMS检测分辨率,进而有助于建立更加准确的FAIMS图谱,实现FAIMS对检测物质的精准识别。 展开更多
关键词 离子迁移率非线性函数 FAIMS谱图 二阶、四阶系数
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利用紫外光离子源高场不对称波形离子迁移谱快速、现场检测水中氨的含量 被引量:3
17
作者 李山 陈池来 +5 位作者 朱德泉 关柯 阮智铭 刘友江 余健文 徐青 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1679-1685,共7页
氨是水体主要的污染物之一,其含量是水质评估的重要参数。本研究采用真空紫外光离子源-高场不对称波形离子迁移谱(Ultraviolet photoionization high field asymmetric waveform ion mobility spectrometry,UVFAIMS)技术,发展一种的水... 氨是水体主要的污染物之一,其含量是水质评估的重要参数。本研究采用真空紫外光离子源-高场不对称波形离子迁移谱(Ultraviolet photoionization high field asymmetric waveform ion mobility spectrometry,UVFAIMS)技术,发展一种的水中氨含量的现场快速检测方法。通过对比标准氨样品和水中微量氨UV-FAIMS谱图峰的特征补偿电压(Compensation voltage,CV)值,确定了水中HN+4的特征离子峰位置;研究了不同分离电压(Dispersion voltages,DV)下HN_4^+谱图峰位置的关系,获得了HN_4^+的特征识别系数α_2和α_4分别为2.21×10^(-5)Td^(-2)和-1.45323×10^(-9)Td^(-4);通过不同浓度样品的信号响应,研究了UV-FAIMS对水中氨的检出限,在信噪比为3的情况下达到了9.2μg/L。本研究为水中氨现场检测提供了一种快速、无需前处理的技术手段。 展开更多
关键词 高场不对称波形离子迁移谱 水污染 现场检测
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紫外光离子源-高场不对称波形离子迁移谱检测环境中挥发性有机物 被引量:4
18
作者 李山 朱德泉 +5 位作者 陈池来 刘友江 阮智铭 余健文 徐青 关柯 《分析科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期337-341,共5页
本研究采用紫外光离子源-高场不对称波形离子迁移谱(UV-FAIMS)快速检测环境中挥发性有机物。选取苯和对二甲苯为研究对象,并分析了分离电压、流速等因素对其分离识别的影响。实验结果表明:当分离电压值为0~1 200V时,苯和对二甲苯信号强... 本研究采用紫外光离子源-高场不对称波形离子迁移谱(UV-FAIMS)快速检测环境中挥发性有机物。选取苯和对二甲苯为研究对象,并分析了分离电压、流速等因素对其分离识别的影响。实验结果表明:当分离电压值为0~1 200V时,苯和对二甲苯信号强度逐渐降低,而特征补偿电压值却逐渐增加。实验选取分离电压值为900V,当载气流速为0~240L/h时,苯和对二甲苯的特征离子峰信号强度逐渐增加,当载气流速为0~120L/h时,苯和对二甲苯团簇峰信号强度增加,当载气流速为120~240L/h时,苯的团簇峰信号强度增加,而对二甲苯的团簇峰信号强度降低。此外,对样品浓度、信号强度与噪声的比值进行探讨,获得UV-FAIMS检测苯的检测限为0.011mg/m3。 展开更多
关键词 高场不对称波形离子迁移谱 紫外光离子源 挥发性有机物 分离电压 载气流速
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高场不对称波形离子迁移谱非线性函数系数误差分析 被引量:1
19
作者 张乐华 陈池来 +5 位作者 刘友江 张晓天 王泓伟 孔德义 孙文剑 程玉鹏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1153-1158,共6页
离子迁移率非线性函数系数α2和α4是高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)实现物质识别的基础。现有的α2和α4缺少先验值和误差分析方法,因此有必要建立关于α2和α4求解结果误差的评估标准,进而在此基础上提高α2和α4的求解精度。通过自... 离子迁移率非线性函数系数α2和α4是高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)实现物质识别的基础。现有的α2和α4缺少先验值和误差分析方法,因此有必要建立关于α2和α4求解结果误差的评估标准,进而在此基础上提高α2和α4的求解精度。通过自制FAIMS分别对丙酮、异丙醇和1,2二氯苯三种物质在不同分离电压下的检测实验,获取样本在不同分离电压下的谱图和谱图特征值,运用组合的方法从多组分离电压值和相应补偿电压值的数据中选取指定组数,计算出大量的α2和α4数据。通过对α2和α4的数值分析,探究了α2和α4的分布特点和二者之间的相关性,研究了分离电压取点数量和取点方式对其求解结果误差的影响。在拟合α2和α4数据不同范围的频数后,发现α2和α4符合正态分布,其拟合度均在0.96以上,可以利用α2和α4分布的标准差来评估其求解结果的误差。通过对(α2,α4)散点进行拟合,发现α2和α4之间具有很强的负相关性,三样本的相关度分别为-0.977,-0.968,-0.992。随着分离电压选取点数的增加,其相应的求解结果误差在不断减少。通过不同分离电压取点方式的对比,发现当分离电压取VDmax和0.7 VDmax时求解结果最优。在保证α2和α4求解的准确性的前提下有效降低了检测次数,为FAIMS实现快速现场检测和精确的谱图解析创造了有利的条件。 展开更多
关键词 离子迁移率非线性函数系数 FAIMS谱图 正态分布 误差
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Growth and Spectral Properties of Nd^(3+):NaLa(WO_4)_2 Crystals
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作者 陈池来 侯永生 +1 位作者 蔡维理 姚连增 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第6期523-526,共4页
Nd^3+ :NaLa(WO4)2 crystals with a dimension up to 7 mm were grown from a high temperature solution using a double-crucible method. Scanning electron microscopy observations of the crystals showed that there were n... Nd^3+ :NaLa(WO4)2 crystals with a dimension up to 7 mm were grown from a high temperature solution using a double-crucible method. Scanning electron microscopy observations of the crystals showed that there were no small cracks on the surface of the crystals although they underwent two phase transitions when cooling down from high temperatures. X-ray diffraction studies indicated that the as-obtained product is pure low- temperature tetragonal Nd^3+ :NaLa(WO4)2. The absorption and fluorescence spectra for Nd^3+ :NaLa(WO4)2 were measured at room temperature. The absorption band at 804 nm has a wide full-width half maximum of 23 nm whose origin is discussed. The absorption and emission cross sections were calculated to be 7.24×10^-20 cm^2 at 804 nm and 6.54×10 ^-20 cm^2 at 1057 nm, respectively. 展开更多
关键词 Crystal growth Double-crucible method TUNGSTATES Optical properties
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