離子遷移譜技術(shù)的中心部件是漂移管,工作原理如下:
首先被檢測(cè)的樣品蒸汽或微粒氣化后經(jīng)過一層半浸透膜濾除其中的煙霧、無(wú)機(jī)分子和水分子等雜質(zhì),然后被載氣攜帶進(jìn)入漂移管的反響區(qū)。在反響區(qū)內(nèi),樣品氣首先被63Ni放射源發(fā)射的射線電離,構(gòu)成產(chǎn)物離子,在反響區(qū)電場(chǎng)的作用下,產(chǎn)物離子移向離子門。控制離子門的開關(guān)脈沖,構(gòu)成周期性進(jìn)入漂移區(qū)的離子脈沖。
在漂移電場(chǎng)的作用下,產(chǎn)物離子沿軸向向搜集電極漂移。離子的遷移率依賴于其質(zhì)量、尺寸和所帶電荷。不同物質(zhì)生成的產(chǎn)物離子在同一電場(chǎng)下的遷移率不同,因而經(jīng)過整個(gè)漂移區(qū)長(zhǎng)度所用的漂移時(shí)間也不同。
在已知漂移區(qū)長(zhǎng)度和漂移區(qū)內(nèi)電場(chǎng)條件下,丈量出離子經(jīng)過漂移區(qū)抵達(dá)搜集電極所用的時(shí)間,就能夠計(jì)算出離子的遷移率(遷移率的定義是指在單位電場(chǎng)強(qiáng)度作用下離子的漂移速度),從而能夠辨識(shí)被檢測(cè)物品種;經(jīng)過丈量離子峰的面積,就能夠預(yù)算出被檢測(cè)物的濃度;經(jīng)過改動(dòng)反響區(qū)和漂移區(qū)電場(chǎng)方向,IMS漂移管能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)正負(fù)離子。因而,能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)多種化學(xué)物質(zhì)。