Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Спектрометр ионной подвижности с источником ионизации на основе импульсного коронного разряда

Диссертация: Спектрометр ионной подвижности с источником ионизации на основе импульсного коронного разряда
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В портативных переносных приборах наиболее перспективным является использование принципа спектрометрии ионной подвижности в силу наилучшего сочетания стоимости, компактности, параметров обнаружения и широкого диапазона обнаруживаемых веществ. Принцип спектрометрии ионной подвижности основан на измерении времени пролета ионом определенного расстояния в газовой среде в постоянном электрическом… Читать ещё >

Спектрометр ионной подвижности с источником ионизации на основе импульсного коронного разряда (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. Устройства обнаружения сверхмалых количеств химических веществ
    • 1. 1. Задачи и способы детектирования сверхмалых количеств веществ
    • 1. 2. Метод спектрометрии ионной подвижности
    • 1. 3. Источники ионизации при атмосферном давлении
    • 1. 4. Конструкция областей ионизации и дрейфа
    • 1. 5. Методы расчета конструктивных и электрических параметров
    • 1. 6. Выводы
  • ГЛАВА 2. Управление источником ионизации на основе импульсного коронного разряда
    • 2. 1. Макет для исследования импульсного коронного разряда
    • 2. 2. Экспериментальные исследования источника ионизации на основе коронного разряда в составе спектрометра ионной подвижности
    • 2. 3. Система управления и конструкция источника ионизации на основе коронного разряда в составе спектрометра ионной подвижности
    • 2. 4. Выводы
  • ГЛАВА 3. Система управления спектрометром ионной подвижности
    • 3. 1. Общая архитектура системы управления
    • 3. 2. Система коммутации и передачи данных
    • 3. 3. Система управления электростатическим затвором
    • 3. 4. Система управления электростатическим затвором и выталкивающим электродом
    • 3. 5. Система формирования высокого напряжения в области дрейфа
    • 3. 6. Система датчиков
    • 3. 7. Выводы
  • ГЛАВА 4. Теоретические основы конструирования дрейфовой трубки
    • 4. 1. Расчет стационарных полей
    • 4. 2. Описание методики расчета и принципов работы программы
    • 4. 3. Численный расчет ионного затвора
    • 4. 4. Численный расчет дрейфовой области
    • 4. 5. Численный расчет источника ионизации

Актуальность темы

Угроза терроризма, распространения опасных и токсичных химических веществ, наркотических компонентов, развитие ранней неинвазивной диагностики заболеваний человека, контроля качества сырья в различных отраслях народного хозяйства ставят задачу разработки устройств быстрого обнаружения сверхмалых количеств веществ. Особый интерес представляют задачи разработки ручных портативных переносных приборов для обследования служебных помещений и внутренних отсеков крупногабаритных передвижных объектов, а также для обнаружения следовых количеств веществ на деталях автотранспорта, личных вещах и одежде.

В портативных переносных приборах наиболее перспективным является использование принципа спектрометрии ионной подвижности [1, 2] в силу наилучшего сочетания стоимости, компактности, параметров обнаружения и широкого диапазона обнаруживаемых веществ. Принцип спектрометрии ионной подвижности основан на измерении времени пролета ионом определенного расстояния в газовой среде в постоянном электрическом поле. Классическая конструкции спектрометра ионной подвижности представляет собой набор металлических электродов, формирующих область с однородным продольным электрическим полем, в сочетании с электрическим затвором и областью ионизации. Однако при кажущейся относительной простоте конструкции, создание спектрометров ионной подвижности сочетает в себе многие современные достижения в области материаловедения, методов изготовления и разработки быстрой и производительной системы управления, что стало возможным с бурным ростом электронной промышленности в последние десятилетия [3].

В настоящее время принцип спектрометрии ионной подвижности применяется в ряде серийно изготавливаемых портативных приборов компаний Smiths Detection (Великобритания), GE Security (США), Implant.

Sciences Corp. (США) и Bruker (Германия). Однако, несмотря на очевидность физических принципов, параметры обнаружения и подходы к конструированию, выбору технических решений, технологий и схемотехнических вариантов исполнения являются коммерческой тайной, что делает актуальной задачу разработки отечественных приборов такого класса.

В большинстве портативных спектрометров ионной подвижности применяются источники ионизации на основе радиоактивных изотопов, что создает серьезные проблемы, связанные с сертификацией, эксплуатацией, транспортировкой и утилизацией. Поэтому важной задачей является разработка и внедрение нерадиоактивных источников ионизации. Применяемые в настоящее время дрейфовые трубки из массивных металлических электродов имеют значительную массу и габариты, что ограничивает возможности портативного исполнения и приводит к увеличению времени выхода на рабочий режим вследствие высокой теплоемкости. Указанное ограничение обуславливает необходимость разработки нового варианта конструкции. Необходимость детектирования широкого перечня веществ, включая взрывчатые и наркотические компоненты, требует реализации системы быстрого переключения полярности детектируемых ионов. На параметры обнаружения спектрометров ионной подвижности большое влияние оказывают влажность и температура, затрудняя идентификацию веществ в реальных условиях эксплуатации, поэтому для создания стабильных условий протекания ионно-обменных реакций в области ионизации и реализации непрерывной термической очистки необходим постоянный нагрев внутренних поверхностей до 100 °C — 150 °C.

Таким образом, решение указанных проблем позволит создать портативный спектрометр ионной подвижности с нерадиоактивным источником ионизации, возможностью обнаружения положительных и отрицательных ионов и постоянным мониторингом условий проведения измерений, способный работать в автоматическом режиме с минимизацией контроля со стороны оператора.

Целью диссертационной работы является создание макета портативного спектрометра ионной подвижности с нерадиоактивным источником ионизации на основе импульсного коронного разряда, переключаемой полярностью детектируемых ионов и дрейфовой трубкой с малыми массогабаритными параметрами и низкой теплоемкостью.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Разработать методику расчета геометрических и электрических параметров узлов формирования и транспорта ионов в дрейфовой трубке и создать программу для проведения таких вычислений.

2. Выбрать компоновку и разработать конструкцию портативного спектрометра ионной подвижности.

3. Разработать систему управления источником ионизации на основе коронного разряда, работающего в импульсном режиме, и провести эксперименты по изучению и оптимизации его работы.

4. Разработать систему формирования высокого напряжения в дрейфовой области спектрометра ионной подвижности с переключаемой полярностью для детектирования как положительных, так и отрицательных ионов. Разработать систему управления и конструкцию электростатического затвора.

5. Разработать конструкцию дрейфовой трубки спектрометра ионной подвижности, обеспечивающую малые массогабаритные параметры и низкую теплоемкость.

6. Провести экспериментальную апробацию портативного спектрометра ионной подвижности с нерадиоактивным источником ионизации на основе коронного разряда и показать возможность его практического применения.

Объектом реализации указанных исследований является портативный спектрометр ионной подвижности с нерадиоактивным источником ионизации на основе импульсного коронного разряда, оснащенный устройствами пробоотбора из воздушной фазы и с поверхности, системой автономного питания от аккумуляторной батареи, комплексной системой звуковой, световой и графической индикации. Управление прибором и обработка результатов осуществляется встроенным компьютером. Дрейфовал трубка спектрометра реализована с использованием современных технологий изготовления печатных плат и лазерной резки тонкого листового металла.

Достоверность результатов подтверждается воспроизводимой технологией изготовления, воспроизводимыми электрическими параметрами источника высокого напряжения, ионного источника и электростатических затворов, параметрами обнаружения и согласованностью полученных результатов с результатами других исследователей, а также практикой использования разработанных узлов спектрометра ионной подвижности в производимых мелкосерийно детекторах сверхмалых количеств веществ.

Научная новизна диссертации заключается в выборе способа реализации системы управления нерадиоактивным импульсным источником ионизации на основе коронного разряда, блока формирования высокого напряжения и электростатического затвора, а также в разработке конструкции дрейфовой трубки, состоящей из печатных плат. При этом получены следующие научные результаты:

1. Предложена методика расчета полей в источнике ионизации и методика расчета неоднородности электрического поля в регулярной дрейфовой структуре.

2. Сделан вывод о значительной роли ультрафиолетового излучения, сопровождающего разряд, на процесс образования ионов, позволяющий существенно упростить конструкцию области ионизации.

3. Предложен и реализован способ синхронизации нескольких источников ионизации на основе коронного разряда с использованием оптической связи.

4. Предложен и реализован способ управления напряжением, энергией, током коронного разряда на основе регулируемого импульсного источника высокого напряжения.

5. Предложен и обоснован результатами проведенных исследований способ управления электростатическими затворами, находящимися под высоким напряжением, с применением оптоэлектронной гальванической развязки.

6. Предложен и обоснован результатами проведенных исследований способ реализации управления электростатическими затворами, находящимися под высоким напряжением, с применением оптоэлектронной гальванической развязки.

7. Предложен и реализован способ управления источником высокого напряжения с электронным переключением полярности.

Практическая значимость работы определяется следующими результатами:

1. Проведен расчет транспорта ионов в областях ионного затвора, дрейфа и коллектирования, позволивший определить геометрические и электрические параметры данных областей. В источнике ионизации реализован отражатель ионов, обеспечивающий формирование траекторий ионов для соответствия апертуре канала транспортировки в области дрейфа.

2. Реализована система управления и конструкция нерадиоактивного источника ионизации на основе импульсного коронного разряда, отличающегося возможностью образования как положительных, так и отрицательных ионов, плавным регулированием мощности ионизации и пространственно-распределенной структурой с дублированием пар электродов и синхронизацией разрядов на основе оптической связи.

3. Реализовано электронное переключение полярности высокого напряжения за время, не превышающее 10 секунд, обеспечивающее одновременное детектирование положительных и отрицательных ионов.

4. Реализована дрейфовая трубка на основе печатных плат с глубокой интеграцией систем управления, нагревательных элементов, разъемов для подключения внешних устройств и газовых вводов, имеющая массу 105 г и время выхода на рабочую температуру 100 °C, не превышающее 5 минут.

5. На основе разработанных технологий и систем управления создан макет портативного спектрометра ионной подвижности с расширенной функциональностью и высокой степенью интеграции массой 2,5 кг. На прибор получен сертификат соответствия и патенты РФ на полезную модель и устройство дрейфовой трубки.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика расчета транспорта ионов в области ионизации, электростатическом затворе и дрейфовой области.

2. Способ конструктивной и функциональной интеграции узлов высоковольтного делителя напряжения, многозонной системы нагрева, коллектора ионного тока и источника ионизации на основе коронного разряда.

3. Способ организации управления и конструкция импульсного источника ионизации на основе коронного разряда с пространственно-распределенной структурой и синхронизацией разрядов на основе оптической связи.

4. Способ управления электростатическими затворами с оптоэлектронной гальванической развязкой и источником высокого напряжения с переключаемой полярностью.

5. Экспериментальные результаты исследования источника ионизации на основе импульсного коронного разряда.

Личный вклад автора. Общая постановка и обоснование задач исследований, обсуждение полученных результатов были выполнены автором совместно с научным руководителем и членами научного коллектива. Личный вклад автора заключается в разработке и реализации дрейфовой трубки на основе печатных плат, электронных узлов ионного затвора, источника ионизации на основе коронного разряда, проведении моделирования распределения электрических полей в областях ионизации, ионного затвора и дрейфа. Автором проведены экспериментальные исследования ионизации молекул с помощью коронного разряда, работы по повышению чувствительности с помощью изменения временных характеристик работы электростатического затвора и оптимизации скорости и направления движения газовых потоков в ионном источнике. Автором также были проведены апробация разработанного спектрометра ионной подвижности и анализ результатов.

Представленные исследования выполнялись на базе кафедры микрои наноэлектроники НИЯУ «МИФИ» .

Апробация работы. Основные результаты работы представлялись, на 8, 9, 10, 11, 12 и 13 научных сессиях МИФИ (г. Москва, 2005; 2006; 2007; 2008; 2009; 2010), на VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, ВВЦ, 2007 г.), на форуме «Технологии безопасности 2010» (Москва, Крокус Экспо, 2010 г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ, в том числе 11 статей (3 статьи в журнале из перечня ВАК), а также 3 патента РФ на полезную модель и 1 патент на изобретение. Список печатных работ приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 196 страниц, включая 91 рисунок, 1 таблицу и 176 библиографических ссылок.

Заключение

.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Разработанный набор программ для расчета электрических полей в многоэлектродных структурах позволил определить электрические и геометрические параметры источника ионизации, ионного затвора, дрейфовой области и коллекторного узла.

2. Разработана компоновка моноблочного ручного спектрометра ионной подвижности на основе малогабаритной дрейфовой трубки со встроенной ЭВМ, аккумуляторной батареей, блоком осушения воздуха и пробоотборным устройством, обеспечивающая высокую степень конструктивной интеграции и массу 2.5 кг, что является рекордным показателем для подобного рода устройств.

3. Разработана система управления и конструкция пространственно-распределенного источника положительных и отрицательных ионов на основе импульсного коронного разряда с дублированием пар электродов и синхронизацией разрядов на основе оптической связи, позволяющая плавно регулировать величину заряда ионов.

4. Разработаны система формирования высокого напряжения с быстрым электронным переключением полярности и система управления электростатическим затвором и выталкивающим электродом с фотогальванической развязкой, реализующие одновременное детектирование положительных и отрицательных ионов.

5. Предложена и реализована конструкция дрейфовой трубки на основе печатных плат с интеграцией газовых вводов, пассивных элементов распределения высокого напряжения, разъемов для подключения активных компонентов систем регулирования и нагревательных элементов, позволяющая в несколько раз уменьшить массогабаритные параметры, теплоемкость, время выхода на рабочий режим и потребляемую мощность по сравнению с традиционной конструкцией.

6. Проведена экспериментальная апробация работы спектрометра по детектированию нитроглицерина, моделирующего взрывчатое вещество, и новокаина, моделирующего наркотическое вещество, в том числе в присутствии маскирующих веществ. На основании сравнения полученных значений подвижности ионов со значениями, указанными в авторитетных источниках, показана корректность детектирования и возможность использования спектрометра для поиска сверхмалых количеств веществ в реальных условиях.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Borsdorf Н., Eiceman G.A., Ion Mobility Spectrometry: Principles and Applications // Taylor & Francis. 2006.
  2. Johnson P.V., Beegle L.W., Kima H.I., Eiceman G.A., Kanik I., Ion mobility spectrometry in space exploration // International Journal of Mass Spectrometry. 2007. — 262. — P. l-15.
  3. У., Шенк К., Полупроводниковая схемотехника. В 2-х томах // Додэка XXI. 2008.
  4. Е.В., Методы высокочувствительного газового анализа молекул-биомаркеров в исследованиях выдыхаемого воздуха // Труды института общей физики им. A.M. Прохорова РАН. 2005. — Том 61
  5. Risby Т.Н., Solga S.F., Current status of clinical breath analysis // Applied Physics. 2006. — B85. — P.421−426.
  6. Ryter S.W., Exhaled carbon monoxide as a biomarker of inflammatory lung disease // Breath Res. 2007. — P. 15−26.
  7. Imbriani M., Ghittori S., Gases and organic solvents in urine as biomarkers of occupational exposure: a review // Int Arch Occup Environ Health. 2005. -P.l-19.
  8. Rossana Salerno-Kennedy, Cashman K.D., Potential applications of breath isoprene as a biomarker in modern medicine: a concise overview // Wien Klin Wochenschr. 2005. — P. 180−186.
  9. Thaler E.R., Hanson C.W., The Electronic Nose in Rhinology // Rhinology and Facial Plastic Surgery. 2009. — Chapter 9. — P. 105−111.
  10. B.C., Хишектиева H.A., Иванов B.H., Даренская С. Д., Новиков С. В., Диагностическая ценность исследования конденсата выдыхаемого воздуха при раке легкого // Вопросы онкологии. 1994. -Т.40. — № 4−6. — С. 161−164.
  11. O’Connor М.В., O’Connor С., Walsh С.Н., A dog’s detection of low blood sugar: a case report // Ir J Med Sci. 2008. — P.155−157.
  12. De Vito S., Massera E., Quercia L., Di Francia G., Analysis of volcanic gases by means of electronic nose // Sensors and Actuators B: Chemical. — 2007. Volume 127. — Issue 1. — P.36−41.
  13. Baby R.E., Cabezas M., Walsoe de Reca E.N., Electronic nose: a useful tool for monitoring environmental contamination // Sensors and Actuators B: Chemical. 2000. — Volume 69. — Issue 3. — P.214−218.
  14. Hogben P., Drage В., Stuetz R.M., Electronic sensory systems for taste and odour monitoring in water Developments and limitations // Reviews in Environmental Science & BioTechnology. — 2004. -№ 3. — P. 15−22.
  15. Walendzik G., Baumbach J.I., Klockow D., Coupling of SPME with MCC/UV-IMS as a tool for rapid on-site detection of groundwater and surface water contamination // Anal Bioanal Chem. 2005. — P. 1842 — 1847.
  16. Podlepetsky В., Samotaev N., Vasiliev A., Sokolov A., Pisliakov A., Pavelko R., Metal Oxide Sensor Operating at Pulse Heating: Improved Selectivity to Ammonia // Proceedings, Eurosensors XXII Conference Anniversary. 2008. — Germany, Dresden. — P.375.
  17. Kalman Eva-Lotta, Lofvendahl Anders, Winquist F., Lundstrom I., Classification of complex gas mixtures from automotive leather using an electronic nose // Analytica Chimica Acta. 2000. — Volume 403. — Issues 12. — P.31−38.
  18. Huichun Yu, Jun Wang, Discrimination of LongJing green-tea grade by electronic nose // Sensors and Actuators B: Chemical. 2007. — Volume 122. -Issue 1,-P. 134−140.
  19. Antihus Hernandez Gomez, Jun Wang, Guixian Hu, Annia Garcia Pereira, Discrimination of storage shelf-life for mandarin by electronic nose technique // LWT Food Science and Technology. — 2007. — Volume 40. -Issue 4. — P.681−689.
  20. Zheng Hai, Jun Wang Electronic nose and data analysis for detection of maize oil adulteration in sesame oil // Sensors and Actuators B: Chemical. -2006. Volume 119, — Issue 2. — P.449−455.
  21. Trihaas J., Vognsen L., Nielsen P.V., Electronic nose: New tool in modelling the ripening of Danish blue cheese // International Dairy Journal. -2005. Volume 15. — Issues 6−9. — P.679−691.
  22. Guorun Olafsdottir, Kristberg Kristbergsson, Electronic-Nose Technology: Application for Quality Evaluation in the Fish Industry // Odors in the Food Industry. 2006. — Chapter 5. — P.57−74.
  23. Hongmei Zhang, Mingxun Chang, Jun Wang, Sheng Ye Evaluation of peach quality indices using an electronic nose by MLR, QPST and BP network // Sensors and Actuators B: Chemical. 2008. — Volume 134. -Issue 1. -P.332−338.
  24. Jerome Poprawski, Pascal Boilot, Florence Tetelin, Counterfeiting and quantification using an electronic nose in the perfumed cleaner industry // Sensors and Actuators B: Chemical. — 2006. Volume 116. — Issues 1−2. -P.156−160.
  25. Negri R.M., Electronic Noses in Perfume Analysis // Analysis of Cosmetic Products. 2007. — Chapter 6. — P.276−290.
  26. Leilei Pan Simon, X. Yang Environ, A new intelligent electronic nose system for measuring and analysing livestock and poultry farm odours // Monit Assess. 2007. — P.399−408.
  27. Tiina Rajamaki Т., Arnold M., Venelampi O., Vikman M., Rasanen J., Itavaara M., An electronic nose and indicator volatiles for monitoring of the composting progress // Water, Air, and Soil Pollution. 2005. — P.71−87.
  28. Peter A. Lieberzeit, Abdul Rehman, Bita Najafi, Franz L. Dickert, Real-life application of a QCM-based e-nose: quantitative characterization of different plant-degradation processes // Anal Bioanal Chem.- 2008. -P.2897−2903.
  29. Baby R., Cabezas M., Castro E., Filip R., Walsoe de Reca E. N., Quality control of medicinal plants with an electronic nose // Sensors and Actuators B: Chemical. 2005. — Volume 106. — Issue 1. — P.24−28-
  30. Lino Marques, Anibal T. de Almeida, Application of Odor Sensors in Mobile Robotics // Autonomous Robotic Systems. 1998. — Volume 236. -P. 82−95.
  31. Loutfi A., Coradeschi S., Smell, think and act: A cognitive robot discriminating odours // Auton Robot. 2006. — P.239−249.
  32. Ritaban Dutta, Aruneema Das, Nigel G. Stocks, David Morgan, Stochastic resonance-based electronic nose: A novel way to classify bacteria // Sensors and Actuators B: Chemical. 2006. — Volume 115. — Issue 1. — P.17−27.
  33. HE Liu, LIANG Gui-Zhao, LI Zhi-Liang, Molecular Structural Characterization and Quantitative Prediction of Reduced Ion Mobility Constants for Diversified Organic Compounds // Chinese J. Struct. Chem. -2008. Volume 27. — № 10. — P. 1187−1194.
  34. Lei Zhou, Ashish Rai, Nicholas Piekiel, Xiaofei Ma, Michael R. Zachariah, Ion-Mobility Spectrometry of Nickel Nanoparticle Oxidation Kinetics: Application to Energetic Materials // J. Phys. Chem. C. 2008. -P. 16 209−16 218.
  35. Brudzewski K., Osowski S., Markiewicz Т., Ulaczyk J., Classification of gasoline with supplement of bio-products by means of an electronic nose and
  36. SVM neural network // Sensors and Actuators B: Chemical. 2006. -Volume 113.-Issue 1. -P.135−141.
  37. Sobanski Т., Szczurek A., Nitsch K., Licznerski B.W., Radwan W., Electronic nose applied to automotive fuel qualification // Sensors and Actuators B: Chemical. 2006. — Volume 116. — Issues 1−2. — P.207−212.
  38. Yinon J., Zitrin S., Modern Methods and Applications in Analysis of Explosives // John Wiley & Sons. 1993. — Chichester. — England.
  39. Julian W. Gardner, Yinon J., Fast Detection of Explosives Vapours and Particles by Chemiluminescence Technique // Electronic Noses & Sensors for the Detection of Explosives. 2004. — Volume 159. — Chapter 5. — P.71−80.
  40. Melissa S.M., Victoria L. McGuffin, Luminescence-based methods for sensing and detection of explosives // Anal Bioanal Chem. 2008. — P.2557−2576.
  41. Jennings W., Mittlefehldt E., Stremple P., Analytical Gas Chromatography (Second Edition) // Academic Press. 1997.
  42. Kenndler E., Gas Chromatography // Institute for Analytical Chemistry, University of Vienna. 2004.
  43. Van Bramer S.E., An Introduction to Mass Spectrometry // Widener University, Department of Chemistry. 1998.
  44. Browne C., Stafford K., Fordham R., The use of scent-detection dogs // Irish Veterinary Journal. 2006. — Volume 59. — № 2. — P.97−104.
  45. Gazit I., Terkel J., Explosives detection by sniffer dogs following strenuous physical activity // Applied animal behavior Science. 2003. -№ 81. — P.149−161.
  46. Gazit I., Terkel J. Domination of olfaction over vision in explosives detection by dogs // Applied Animal Behaviour Science. 2003. — № 82. -P.65−73.
  47. Oxley J.C., Waggoner L.P., Detection of Explosives by Dogs // Aspects of Explosives Detection. 2009. — Chapter 3. — P.27−40.
  48. Diederich C., Giffroy Jean-Marie, Behavioural testing in dogs: A review of methodology in search for standardization // Applied Animal Behaviour Science. 2006. — № 97. — P.51−72.
  49. O’Connor M. В., O’Connor C., Walsh С. H., A dog’s detection of low blood sugar: a case report // Irish Veterinary Journal. 2008. — № 177. -P.155−157.
  50. Eiceman G.A., Karpas Z., Ion Mobility Spectrometry (Second edition) // CRC Press.-2005.
  51. Bohrer B.C., Merenbloom S.I., Koeniger S.L., Hilderbrand A.E., Clemmer D.E., Biomolecule Analysis by Ion Mobility Spectrometry // Anal. Chem. -2008.-№ 1. P. 10.1—10.35.
  52. Vautz W., Baumbach J.I., Jung J., Beer Fermentation Control Using Ion Mobility Spectrometry Results of a Pilot Study // J. Inst. Brew. — 2006. -Volume 112. — № 2. — P. 157−164.
  53. Vautz W., Zimmermann D., Hartmann M., Baumbach J.I., Nolte J., Jung J., Ion mobility spectrometry for food quality and safety // Food Additives & Contaminants: Part A. 2006. — Volume 23. — Issue 11.- P. 1064 — 1073.
  54. Vautz W., Breath analysis—performance and potential of ion mobility spectrometry // J. Breath Res. 2009. — Issue 3. — P.25−33.
  55. Ulanowska A., Ligor M., Amann A., Buszewski В., Determination of Volatile Organic Compounds in Exhaled Breath by Ion Mobility Spectrometry // Chem. Anal. (Warsaw). 2008. — № 53. — P.953−965.
  56. Madison N.J., Ion Mobility Diagnostic Test from Quest Diagnostics is First to Provide Direct Physical Measurement of Lipoprotein Particles, Cardiovascular Disease Indicators, Study Finds // DIABETES CARE. -2008.-Volume 31.-№ 4.
  57. O’Donnell R.M., Sun Xiaobo, Harrington Peter de В., Pharmaceutical applications of ion mobility spectrometry // Trends in Analytical Chemistry 2008. Volume 27. — № 1. — P.44−53.
  58. Davies A.N., Baumbach J.I., Early lung cancer diagnostics by ion mobility spectrometry data handling // Spectroscopy Europe. 2008. — Volume 20. -№ 5. — P. 18−21.
  59. Baumbach J.I., Westhoff M., Ion mobility spectrometer to detect lung cancer and airway infections // Spectroscopy Europe. 2006. — Volume 18. -№ 6. — P.22−27.
  60. Vautz W., Baumbach J.I., Uhde E., Detection of emissions from surfaces using ion mobility spectrometry // Anal Bioanal Chem. 2006. — № 384.-P.980−986.
  61. Hubert Т., Tiebe C., Stephan I., Miessner H., Koch В., Detection of mould in indoor environments using a mini ion-mobility spectrometer system // Eurosensors Conference. 2008. — Dresden. — Germany. — № 22.
  62. Sin Ming Loo, Cole J.P., Gribb M.M., Hardware/Software Codesign in a Compact Ion Mobility Spectrometer Sensor System for Subsurface Contaminant Detection // EURASIP Journal on Embedded Systems. 2008. -Article ID 137 295.-p. 8.
  63. Funk P.A., Eiceman G.A., White C.R., White W., Detection of Plastics in Seedcotton with Ion Mobility Spectrometry // Journal of Cotton Science. -2008. Volume 12. — P.237−245.
  64. Trimpin S., Clemmer D.E., Ion Mobility Spectrometry/Mass Spectrometry Snapshots for Assessing the Molecular Compositions of Complex Polymeric Systems // Anal. Chem. 2008. — Volume 80. — P.9073−9083.
  65. Jazan E., Tabrizchi M., Kinetic study of proton-bound dimer formation using ion mobility spectrometry // Chemical Physics. 2009. — Volume 355.- P.37−42.
  66. И.А., Крылов Е. В., Солдатов В. П., Способ анализа микропримесей веществ в газах // Патент РФ № 1 485 808, МКИ G 01N 27/62. Заявка от 30.03.1987. — Опубликовано 08.02.1989.
  67. Carnahan B.L., Tarassov A.S., Ion Mobility Spectrometer // US Patent #5 420 424.- 1995.89. http://www.lavanda-u.iu, Пилот-М
  68. Good A., Durden D.A., Kebarle P., Ion-molecule reactions in pure nitrogen and nitrogen containing traces of water at total pressures 0.5−4 torr. Kinetics of clustering reactions forming H+(H20)n // J. Chem. Phys. 1970. -Volume 52.-P.212−221.
  69. Shahin M.M., Mass-spectrometric studies of corona discharges in air at atmospheric pressures // J. Chem. Phys. 1966. — Volume 45. — P.2600−2605.
  70. Kim S.H., Betty K.R., Karaser F.W., Mobility behavior and composition of hydrated positive reactant ions in plasma chromatography with nitrogen carrier gas // Anal. Chem. 1978. — Volume 50. — P.2006−2016.
  71. Harrison A.G., Chemical Ionization Mass Spectrometry // CRC Press. -Boca Raton. 1986.-P.87.
  72. Bell S.E., Nazarov E.G., Wang Y.F., Eiceman G.A., Classification of ion mobility spectra by chemical moiety using neural networks with whole spectra at various concentrations // Anal. Chim. Acta. 1999. — Volume 394. — P. 121 133.
  73. Bell S.E., Nazarov E.G., Wang Y.F., Rodriguez J.E., Eiceman G.A., Neural network recognition of chemical class information in mobility spectra obtained at high temperatures // Anal. Chem. 2000. — Volume 72. — P. 11 921 198.
  74. Karasek F.W., Denney D.W., Role of nitric oxide in positive reactant ions in plasma chromatography // Anal. Chem. 1974. — Volume 46. — P.633−637.
  75. Eiceman G.A., Kelly K., Nazarov E.G., Nitric oxide as a reagent gas in ion mobility spectrometry // Int. J. Ion Mobility Spectrom. 2002. — Volume 5. -P.22−30.
  76. Stockdale J.A., Christophorou L.G., Hurst G.S., Capture of thermal electrons by oxygen // J. Chem. Phys. 1967. — Volume 47. — P.3267−3269.
  77. Spangler G.E., Carrico J.P., Membrane inlet for ion mobility spectrometry (plasma chromatography) // Intl. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 1983. — Volume 52. — P.267—287.
  78. Spangler G.E., Collins СЛ., Reactant ions in negative ion plasma chromatography // Anal Chem. 1975. — Volume 47. — P.393−402.
  79. Carr T.W., Comparison of the negative reactant ions formed in the plasma chromatograph by nitrogen, air, and sulfur hexafluoride as the drift gas with air as the carrier gas // Anal Chem. 1979. — Volume 51.- P.705−711.
  80. Can- T.W., Negative ions in plasma chromatography-mass spectrometry II Anal. Chem. 1977. — Volume 49, — P.828−831.
  81. Ewing R.E., Ewing G.J., Atkinson D.A., Eiceman G.A., A critical review of ion mobility spectrometry for the detection of explosives and explosive related compounds // Talanta. 2001. — Volume 54. — P.515−529.
  82. Leonhardt J.W., New detectors in environmental monitoring using tritium sources // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 1996. — Volume 206. — № 2. — P.333−339.
  83. B.T., Спектрометр ионной подвижности для экспрессного обнаружения следовых количеств паров химических веществ // Диссертация кандидата технических наук. 2006. — Специальность 05.13.01,05.11.13.- Сосновый Бор.
  84. Matsaev V., Gumerov М., Krasnobaev L., Pershenkov V., Belyakov V., Chistyakov A., Boudovitch V., IMS Spectrometers with Radioactive, X-ray, UV and Laser Ionization // IJIMS. 2002. — Volume 5. — P. l 12−114.
  85. Leonhardt J.W., Rohrbeck W., Bensch H., A high resolution IMS for environmental studies // IJIMS 3. 2000. — Volume 1. — p. 44.
  86. Z. Xie, Sielemann S., Schmidt H., F. Li, Baumbach JT., Determination of acetone, 2-butanone, diethyl ketone and BTX using HSCC-UV-IMS // Anal Bioanal Chem. 2002. — Volume 372. — P.606 — 610.
  87. Sielemann S., F. Li, Schmidt H., Baumbach J.I., Ion Mobility Spectrometer with UV-Ionization Source for the Determination of Chemical Warfare Agent Simulants // IJIMS 4. 2001. — Volume 2. — p. 44.
  88. Kang W.J., Teepe M., Neyer A., Baumbach J.I., Schmidt H., Sielemann S., Miniaturized Ion Mobility Spectrometer (jiIMS) with UV-Lamp as a Photoionization Source // IJIMS 4. 2001. — Volume 2. — P. 108−111.
  89. Ren-dong JI, Xiang-he KONG, Xian-yun LIU, Shu-dong ZHANG, Design and experiment of a laser ionization source for mobility spectrometer // OPTOELECTRONICS LETTERS. 2006. — Volume 2. — № 5. — P.399−402.
  90. Illenseer C., Lohmannsroben H-G., R. Schultze H., Application of laser-based ion mobility (IM) spectrometry for the analysis of polycyclic aromatic compounds (РАС) and petroleum products in soils // J. Environ. Monit. 2003. -Volume 5.-P.780−785.
  91. Kotkovskii G.E., Martynov I.L., Novikova V.V., Chistyakov A.A., A Laser Ion-Mobility Spectrometer // Instruments and Experimental Techniques. -2009. Volume 52. — № 2. — P.253−259.
  92. Oberhiittinger C., Langmeier A., Oberpriller H., Kessler M., Goebel J., Muller G., Hydrocarbon detection using laser ion mobility spectrometry// Int. J. Ion Mobil. Spec. 2009. — Volume 12. — P.23−32.
  93. Michels A., Tombrink S., Vautz W., Miclea M., Franzke J., Spectroscopic characterization of a microplasma used as ionization source for ion mobility spectrometry // Spectrochimica Acta Part B. 2007. — Volume 62. — P. 12 081 215.
  94. Counterman A.E., Clemmer D.E., Magic Number Clusters of Serine in the Gas Phase // J. Phys. Chem. B. -2001. Volume 105. — P.8092−8096.
  95. Gidden J., Ferzoco A., Baker E.S., Bowers M.T., Duplex Formation and the Onset of Helicity in Poly d (CG)n Oligonucleotides in a Solvent-Free Environment // J. Am. Chem. Soc. 2004. — Volume 126. — P. 15 132−15 140.
  96. Kaleta D.T., Jarrold M.F., Noncovalent Interactions Between Unsolvated Peptides // J. Phys. Chem. 2002. — Volume 106. — P.9655−9664.
  97. Wu C., Siems W.F., Klasmeier J., Hill H.H., Separation of Isomeric Peptides Using Electrospray Ionization/High-Resolution Ion Mobility Spectrometry // Anal. Chem. 2000. — Volume 72. — P.391−395.
  98. Shelimov K.B., Clemmer D.E., Hudgins R.R., Jarrold M.F., Protein Structure in Vacuo: Gas-Phase Conformations of BPTI and Cytochrome с II J. Am. Chem. Soc. 1997. — Volume 119. — P.2240−2248.
  99. Clemmer D.E., Jarrold M.F., Ion Mobility Measurements and their Applications to Clusters and Biomolecules // J. Mass Spectrom. 1997. -Volume 32. — P.577−592.
  100. Hudgins R.R., Woenckhaus J., Jarrold M.F., High resolution ion mobility measurements for gas phase proteins: correlation between solution phase and gas phase conformations // Int. J. Mass Spectrom. 1997. — Volumes 165−166. -P.497−507.
  101. Beegle L.W., Kanik I., Matz L., Hill H.H., Electrospray Ionization High-Resolution Ion Mobility Spectrometry for the Detection of Organic Compounds // Anal. Chem. 2001. — Volume 73. — P.3028−3034.
  102. Johnson P.V., Kim H.I., Beegle L.W., Kanik I., Electrospray ionization ion mobility spectrometry of amino acids: Ion mobilities and a mass-mobility correlation // J. Phys. Chem. A. 2004. — Volume 108. — P.5785−5792.
  103. Kim H.I., Johnson P.V., Beegle L.W., Beauchamp J.L., Kanik I., Electrospray ionization ion mobility spectrometry of carboxylate anions: Ionmobilities and a massmobility correlation // J. Phys. Chem. A. 2005. — Volume 109. — P.7888−7895.
  104. J., Bowers M. Т., Gas-Phase Conformational and Energetic Properties of Deprotonated Dinucleotides // Eur. Phys. J. 2002. — Volume 20. — P.409−419.
  105. Ю.П., Физика газового разряда // Наука. 1992.
  106. Borsdorf H., Rammler A., Schulze D., Boadu K.O., Feist В., Weiss H., Rapid on-site determination of chlorobenzene in water samples using ion mobility spectrometry // Anal Chim. Acta. 2001. — Volume 440. — P.63−70.
  107. Khayamian Т., Tabrizchi M., Taj N., Direct determination of ultra-trace amounts of acetone by corona discharge ion mobility spectrometry // Anal Chem. 2001. — Volume 370. — P. l 114−1116.
  108. Tabrizchi M., Abedi A., Negative Corona Discharge Ionization Source for Ion Mobility Spectrometry // Intl. J. Mass Spectrometry. 2002. — Volume 218.-P.75.
  109. Jun Xu, Whitten W.B., Ramsey J.M., Verbeck G., Study of sample interference in single-pulse ionization miniature IMS // iijims. 2004. — Volume 7. — № 2. — P.23−30.
  110. Eiceman G.A., Kremer J.H., Snyder A.P., Tofferi J.K., Quantitative assessment of a corona discharge ion source in atmospheric pressure ionization-mass spectrometry for ambient air monitoring // Int. J. Environ. Anal. Chem. -1988.-Volume 33.-P.161−183.
  111. Tabrizchi M., Abedi A., A novel electron source for negative-ion mobility spectrometry // Int. J. Mass Spectrom. 2002. — Volume 218. — P.75−85.
  112. Hill C. A, Thomas C.L.P., A pulsed corona discharge switchable high resolution ion mobility spectrometer-mass spectrometer // Analyst. 2003. -Volume 128. — P.55−60.
  113. Jun Xu, Whitten W.B., Lewis T.A., Ramsey J.M., A Miniature Ion Mobility Spectrometer with a Pulsed Corona-Discharge Ion Source // Oak Ridge National Laboratory. 2008. — Oak Ridge. — TN 37 831. — USA.
  114. Stano M., Safonov E., Kucera M, Mastejcik S., Ion mobility spectrometry study of negative corona discharge in oxygen/nitrogen mixtures // Chem. Listy. -2008.-Volume 102. P.1414−1417.
  115. Taylor S.J., Turner R.B., Arnold P.D., Corona discharge ionization source // U.S. Patent № 5 684 300. 1997.
  116. Spangler G.E., Roehl J.E., Tradeoff Analysis of Nonradioactive Source Alternatives for the XM22 Automatic Chemical Agent Alarm // USACRDEC Scientific Conference on Chemical Defense Research. 1991. — Aberdeen Proving Ground.
  117. Spangler G.E., Low energy glow/corona discharge ionization source for ion mobility spectrometry // 7th international conference on ion mobility spectrometry. 1998. — Hilton Head.
  118. Taylor S.J., Turner R.B., Arnold P.D., Corona-discharge ionization source for ion mobility spectrometer // PCT Int. Appl. 1993. — P.32.
  119. Tabrizchi M., Khayamian Т., Taj N., Design and optimization of a corona discharge ionization source for ion mobility spectrometry // Rev. Sci. Instrum. -2000. Volume 7. — P.2321−2328.
  120. Bell A.J., Ross S.K., Reverse flow continuous corona discharge ionization // Int. J. Ion Mobility Spectrom. 2002. — Volume 5. — P.95−99.
  121. Karpas Z., Eiceman G.A., Ewing R.G., Algom A., Avida R., Friedman M., Matmor A., Shahal O., Ion distribution profiles in the drift region of an ionmobility spectrometer// Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. 1993. — Volume 127. — P.95−104.
  122. B.B., Спектрометр ионной подвижности // Патент РФ на полезную модель № 35 034. 2006.
  123. Karasek F.W., The plasma chromatograph // Res. & Dev. 1970. -Volume 21. -P.34−37.
  124. Carrico J.P., Sickenberger D.W., Spangler G.E., Vora K.N., Simple electrode design for ion mobility spectrometry // J. Phys. E: Sci. Instrum. -1983.-Volume 16. P. 1058−1062.
  125. Xu, J., Whitten W.B., Ramsey J., Space charge effects on resolution in a miniature ion mobility spectrometer // Anal Chem. 2000. — Volume 72. -P.5787−5791.
  126. Spangler G.E., Vora K.N., Carrico J.P., Miniature ion mobility spectrometry cell // J. Phys. E: Sci. Instrum. 1986. — Volume 19. — P.191−198.
  127. Baumbach J.I., Berger D., Leonhardt J.W., Klockow D., Ion mobility sensor in environmental analytical chemistry—concept and first results // Int. J. Environ. Anal Chem. 1993. — Volume 52. — P. 189−193.
  128. Fagan R., Bradshaw D., Drift chambers // US Patent № 6 051 832. 2000.
  129. Kim S.H., Betty K.R., Karasek F.W., Mobility behavior and composition of hydrated positive reactant ions in plasma chromatography with nitrogen carrier gas // Anal. Chem. 1978. — Volume 50. — P.2006−2016.
  130. Karpas Z., Eiceman G.A., Ewing R.G., Algom A., Avida R., Friedman M., Matmor A., Shahal O., Ion distribution profiles in the drift region of an ion mobility spectrometer // Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. 1993. — Volume 127. — P.95−104.
  131. Jewell-Larsen N. E" Karpov S. V., Krichtafovitch I. A., Jayanty V., Chih-Peng Hsu, Mamishev A. V., Modeling of corona-induced electrohydrodynamic flow with COMSOL multiphysics // Proc. ESA Annual Meeting on Electrostatics. 2008.
  132. Spangler G.E., Collins C.I., Peak shape analysis and plate theory for plasma chromatography // Anal Chem. 1975. — Volume 47. — P.403−407.
  133. Eiceman G.A., Vandiver V.J., Chen Т., Rico-Martinez, G., Electrical parameters in drift tubes for ion mobility spectrometry // Anal. Instrum. 1989. -Volume 18. -P.227−242.
  134. Young D., Douglas K.M., Eiceman G.A., Lake D.A., Johnston M.V., Laser desorption-ionization of polycyclic aromatic hydrocarbons from glass surfaces with ion mobility spectrometry analysis // Anal. Chim. Acta. 2002. -Volume 453.-P.231−243.
  135. Salleras M., Kalms A., Krenkow A., Kessler M., Goebel J., Muller G., Marco S., Electrostatic shutter design for a miniaturized ion mobility spectrometer // Sensors and Actuators. 2006. — Volume 118. — P.338−342.
  136. Puton J., Knap A., Siodlowski В., Modelling of penetration of ions through a shutter grid in ion mobility spectrometers // Sensors and Actuators B. 2008. -Volume 135. — P. l 16−121.
  137. Avida A., Friedman M., The Design of an Ion Drift Tube with a Uniform Electric Field // NRCN (TN)-099. 1986. — P. 123.
  138. Soppart О., Baumbach J.I., Comparison of electric fields within drift tubes for ion mobilityspectrometry // Meas. Sci. Technol. 2001. — P. 1473−1479.
  139. Eiceman G.A., Nazarov E.G., Stone J.A., Rodriguez J.E., Analysis of a drift tube at ambient pressure: models and precise measurements in ion mobility spectrometry // Rev. Sci. Instrum. 2001. — Volume 72. — P.3610−3621.
  140. Jun Xu, Whitten W.B., Monte Carlo simulation of ion transport in ion mobility spectrometry // Int. J. Ion Mobil. Spec. 2008. — Volume 11. — P. 1317.
  141. Bradbury N.E., Nielson R.A., Absolute values of the electron mobility in hydrogen // Phys. Rev. 1936. — Volume 49. — P.388−393.
  142. Tyndall A.M., The Mobility of Positive Ions in Gases // Cambridge University Press. 1938. — Cambridge. — U.K.
  143. Fetterolf D.D., Clark T.D. Detection of trace explosive evidence by ion mobility spectrometry // Proc. Of the First Symposium on Explosive detection Technology. 1991.-Volume 13−15. — P.689−702.
  144. Clark T.D., Fetterolf D.D., Detection of trace explosive evidence by ion mobility spectrometry // J. Forens. Sci. 1993. — Volume 38. — P.28−39.
  145. Marr A. J., Groves D.M., Ion mobility spectrometry of peroxide explosives // ТАТР and HMTD. ISIMS. — 2003. — Chapter 6.
  146. DeTulleo-Smith A.M.- Methamphetamine vs. nicotine detection on the Barringer ion mobility spectrometer // IMS Meeting. Jackson Hole. — 1996.
  147. Lawrence A.H., Detection of drug residues on the hands of subjects by surface sampling and ion mobility spectrometry // Forens. Sci. Int. 1987. — Volume 34.-P.73−83.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!