中国科学院国际合作局对外合作重点项目(GJHZ1218)
- 作品数：5 被引量：14H指数：3
- 相关作者：孔德义刘友江陈然尤晖赵聪更多>>
- 相关机构：中国科学技术大学中国科学院合肥工业大学更多>>
- 发文基金：中国科学院国际合作局对外合作重点项目国家自然科学基金合肥物质科学研究院知识创新工程领域前沿项目更多>>
- 相关领域：机械工程核科学技术理学更多>>
- 一种基于厚膜工艺的高集成度FAIMS迁移管的研制被引量：6
- 2012年
- 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。
- 赵聪陈池来陈然王焕钦王电令刘友江高钧尤晖孔德义Juergen Brugger
- 关键词：高集成度厚膜工艺
- 高场不对称波形离子迁移谱关键测控模块研究被引量：4
- 2012年
- 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。
- 刘友江王焕钦陈然孔德义陈池来Juergen Brugger
- 关键词：弱电流检测高频
- 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
- 2015年
- 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。
- 张乐华陈池来刘友江张晓天王泓伟孔德义孙文剑程玉鹏
- 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
- 2012年
- 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。
- 王电令陈池来赵聪高钧孔德义尤晖Juergen Brugger
- 湿度对UV-FAIMS基于谱峰位置的谱图识别影响被引量：3
- 2014年
- 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。
- 王泓伟陈池来刘友江张晓天张乐华孔德义朱利凯
