摘要 离子迁移率、反应物离子的种类和产量与漂移管工作温度有很大的关系。本研究在不同温度下进行了离子迁移率实验，结果表明，离子迁移率随温度的升高而增大，而提高工作温度可以减少水分子对产物离子的影响，有利于改善系统检测的分辨率；选择合适漂移管工作温度，能有效地增加反应物离子的产量，从而提高系统检测的灵敏度和选择性。

    关键词 离子迁移率谱，离子迁移,漂移管，反应物离子，产物离子

     1 引言

    离子迁移率谱仪(ion mobility spectrometry, IMS))与传统的质谱、色谱分析仪器相比，具有结构简单，灵敏度高，分析快速可靠的特点，能够在大气环境中对微量物质进行检测，适合于现场使用[1～3]。因此，IMS受到了人们高度的重视，相应的理论和应用研究得到了很大的发展，出现了一些商品化的仪器，例如GE Security公司的VaporTracer，Smiths Detection公司的Sabre系列等。近几年来，国内外在反恐、缉毒、生化战剂检测和环境污染物监测等领域对微量物质检测仪器的需求越来越迫切，吸引了许多研究机构进行了大量的研究工作[4，5]，促进了IMS技术的进一步发展。常用的IMS仪器基本工作原理为：被检测的样品气体分子与离化区生成的反应物离子进行电荷交换形成产物离子，这些离子在电场作用下在漂移管内迁移。不同样品物质的产物离子迁移率不同，因此依据离子漂移时间可以对被检测样品做出定性的分析。漂移管是IMS仪器的核心部件，由于其是在大气压力中工作，漂移管内相关的气体分子、离子的运动规律十分复杂，使得离子迁移谱特性不仅与系统本身结构相关，还受载气和漂移气体的成分、气压、温度及湿度等外界条件的影响，特别是在不同的工作温度下，离化产物会有很大的不同，这会导致IMS检测的结果差别很大。具体来说，漂移管工作温度能对离子迁移率、反应物离子产量以及对离子水合产物有很大的影响，而系统的物质检出限、灵敏度极大依赖于反应物离子的产量。此外，水合物离子会干扰图谱中样品物质离子峰位置，增加离子峰检测难度。因此，选择适合的漂移管工作温度，可以提高IMS仪器的检测灵敏度和选择性。本研究设计了实现调节漂移管温度的实验装置，进行了不同工作温度下的离子迁移率谱对比实验，讨论了离子迁移率、部分离化产物与温度的关系以及漂移管工作温度的合理选择问题。

     2 实验部分

    2.1 实验装置和实验条件离子迁移率测量的实验装置如图1所示。它采用一种单循环气路的漂移管结构 ......