基于行波技术的离子迁移率分离器研制

作者:郭星; 赵忠俊; 代渐雄; 贺飞耀; 李宏; 王佳宇; 刘薇; 王昕; 张歆雪; 杨燕婷; 段忆翔
来源:分析化学, 2021, 49(09): 1461-1469.

摘要

离子迁移谱(Ion mobility spectrometer, IMS)是一种重要的分子碰撞截面分析技术,漂移管是IMS中对样品离子有效分离的核心部件。本工作研制并表征了一种基于行波技术的离子迁移率分离器(Traveling wave ion mobility spectrometer, TWIMS),详细研究并讨论了行波电压幅值、行波移动速度、离子门脉冲宽度以及工作气压对仪器性能的影响。基于理论模拟对上述参数进行实验优化,当行波场电压幅值为50 V、行波场移动速度为162.5 m/s、离子门脉冲宽度为13 ms、工作气压为170 Pa时,此设备能以一种经济简便的方式获得与当前市售行波离子迁移-飞行时间质谱(Traveling wave ion mobilityspectrometer-Time of flight mass spectrometer, TWIMS-TOFMS)联用仪相媲美的迁移率分辨能力。此仪器对利血平的检出限为2.5 ng/mL,线性响应范围高于2个数量级(R~2>0.999),性能优于传统IMS谱仪。TWIMS不仅可作为高性能IMS设备独立使用,而且有望与飞行时间质谱仪联用。