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離子遷移譜是什么
瀏覽次數:161發布日期:2024-01-11

離子遷移譜,即 ion mobility spectrometry,IMS,出現早期也被稱氣相電泳和等離子體色譜,近年來則多譯作離子遷移譜,與英文字面對應。老規矩,wiki壓陣。其核心原理是電場驅動下離子在氣體阻尼環境中的遷移速率差異,這恰與電化學中 淌度 的概念不謀而合。最早的研究始于1950s,因其結構簡單、快速、靈敏、小巧便攜適于揮發物檢測,在安檢、化學、爆炸物檢測、在線檢測等領域的應用已十分成熟。又因 離子遷移速率與Tof(飛行時間)概念類似,故時被戲稱“窮人的質譜"。


離子遷移譜(IMS)是大氣壓下的質譜。IMS技術在小型化以及微型化方面則具有其之處:

第一,不需要真空系統,整個裝置可以做得很小。

第二,其靈敏度高,而質譜一般是微克(ug)量級,在不加任何富集的情況下,IMS就可以達到皮克(pg)量級,這些特點使得其很適合于現場在線快速分析;加上近幾年出現的更新探測器技術,又可能達到飛克(fg)量級;如果再加上新的手段,其在靈敏度上的前景就不可估量。

第三,具有很好的結構區分性,能對同分異構體等實現很好的區分。

IMS原理很簡單,采用電離源將中性分子電離成離子,再在電場作用下漂移,不同的離子的遷移率不同,從而將其鑒別出來。

其優勢是成本低(相對于質譜儀),還有就是能在常壓下進行鑒別,不像質譜儀需要高真空。但是由于長期不能建立很好的離子反應模型,所以一直不被看好。


近年來,離子遷移又有新發展,比如利用氣相離子分子反應構筑新的檢測模式、質子轉移反應、新型離子源等等。其中離子遷移譜與傳統質譜的結合尤為矚目。本文內即主要捋一捋各質譜廠家的技術方案。IMS:離子遷移譜的的發展簡史?;诠ぷ髟淼牟町?,諸技術方案可大致分類如下:

漂移時間離子遷移譜 (Drift-time ionmobility spectrometry, DTIMS)

吸入離子遷移譜(Aspiration ion mobility spectrometry, AIMS)

行波離子遷移譜(Travelling wave ion mobility spectrometry,TWIMS) T-Wave®

高場不對稱波形離子遷移譜 (Field asymmetric ionmobility spectrometry, FAIMS)

捕集離子淌度質譜 (Trapped Ion Mobility Spectrometry, TIMS)


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