不久前，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所快速分離與檢測(cè)研究組(102組)陳創(chuàng)、李海洋等人利用脈沖離子富集技術(shù)，成功研制了一種超高靈敏離子遷移譜。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)Analytical Chemistry上。

離子遷移譜作為一種高靈敏快速分離檢測(cè)技術(shù)，在炸藥探測(cè)、化學(xué)戰(zhàn)劑預(yù)警等領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用。然而，為了保證可以接受的分辨能力，離子遷移譜通常使用每20 ms周期內(nèi)開(kāi)啟200 μs的離子門(mén)向離子遷移管中注入離子用于分離和檢測(cè)。這種工作模式對(duì)離子源所產(chǎn)生離子的利用效率極低，僅為1%，不利于離子遷移譜靈敏度的進(jìn)一步提高。

為了提高對(duì)離子源中離子的利用效率，研究人員在離子源和離子門(mén)之間的電極上施加一個(gè)與離子門(mén)開(kāi)門(mén)脈沖同步的高壓脈沖。在離子門(mén)開(kāi)啟的時(shí)間間隔內(nèi)，該高壓脈沖將電離區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度快速提高10到20倍，驅(qū)動(dòng)其間的離子全部通過(guò)離子門(mén)進(jìn)入到離子遷移管中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該技術(shù)可以在保證離子遷移譜原有分辨能力的前提下，將離子源中離子的利用效率由原來(lái)的1%提高到20%左右，極大地提高靈敏度。例如對(duì)Sarin毒劑模擬劑DMMP的檢測(cè)靈敏度提高了25倍。該技術(shù)實(shí)施簡(jiǎn)單，無(wú)需對(duì)已有離子遷移管進(jìn)行任何硬件改進(jìn)。