离子迁移谱电离源研究进展

电离源是离子迁移谱仪中的关键部件,对样品分子的电离和分离都起着重要的作用。该文简要介绍了一些离子迁移谱电离源的原理和特点,对放射性电离源、电晕放电电离源、光电离源、电喷雾电离源、等离子体电离源、薄膜型场电离源等不同类型的电离源进行了介绍,并对离子迁移谱电离源的未来发展趋势进行了展望。     

离子迁移谱探测仪技术的研究

论述了离子迁移谱探测仪的基本原理和它的研制技术，通过对离子迁移率的理论公式研究得到了探测仪对不同气压温度进行补偿归一的约化迁移率计算公式，介绍了一些实验结果，对它的发展进行了讨论。     

单通道双谱紫外电晕放电检测方法

为了防止电晕产生的危害,电力部门需要实时地检测并定位电晕放电故障点。而用于电晕检测的传统双通道紫外检测设备结构复杂,图像处理难度大,研发成本高。基于日盲紫外检测技术,设计了一种新结构的单通道双谱紫外检测系统,其结构简洁,图像处理简便,研发成本较低。系统以PC为主要硬件架构,实现单片机驱动步进电机控制前端滤光片切换,从而能对故障点进行准确的定位,并通过仿真实验验证了系统定位故障点的准确性。     

一种用于平板型FAIMS的电晕放电离化源

本文制备了一种适用于平板型FAIMS的电晕放电离化源,由电晕针、钼网、铜底座和聚四氟乙烯外筒等部件组成.其中电晕针使用直径为0.5 mm的钨丝通过电解加工方法制备,加工条件为:电解电压6 V;电解液为NaOH,1 mol/L;制备时间控制在160 s.观测了离化源在针-网距离为2 mm~8 mm时的伏安特性,针-网距离越远放电起始电压越高,放电电压(kV)与电流/电压(μA/kV)呈线性关系.测量了1 μA~40 μA放电电流下,FAIMS检测的甲基膦酸二甲酯DMMP(Dimethyl meth-ylphosphonate)样品的输出响应图谱,反应离子峰与DMMP离子峰都随放电电流增加而增大.     

基于离子迁移谱的检测仪系统设计

介绍了基于离子迁移谱(IMS)技术的检测原理,设计了离子迁移管传感器,并在其基础上构建了嵌入式数据采集与显示系统,在嵌入式系统上移植了应用程序,并进行了相关测试.     

离子迁移谱的智能识别法及应用于易制毒化学品稽查

重点介绍一台自主研制、用于易制毒化学品现场稽查的真空紫外灯电离-离子迁移谱仪,以及为这台仪器开发的一套数据处理和智能识别软件。数据处理包括数据采集、傅立叶变换和小波变换降噪等。智能识别方面建立了一套利用迁移时间匹配、夹角余弦和命中率指数3个参数作为综合评价指数,智能分析图谱的识别方法。该系统在对常见的易制毒化学品的检测中,识别率达到90%。     

尖端导体电晕放电试验研究

电晕放电是高压电力工程及航空航天领域研究的重点及难点问题;为研究尖端导体电晕放电的辐射特点,设计了电晕放电试验模拟系统;利用测试系统及天线在微波暗室内进行了不同测试距离、不同放电电压及不同尖端导体长度条件下的试验;通过对试验数据的分析可知,电晕放电辐射信号呈衰减振荡模式;电晕放电脉冲重复率随着充电电压的增大而增加;天线接收的辐射信号能量与测试距离成反比;随着充电电压的增加,信号辐射功率呈增加趋势;试验研究结果为输变电工程、航空航天装备的电磁环境分析提供参考。     

高场不对称波形离子迁移谱技术实验研究

介绍了一种新型的环境检测技术一基于高场非对称波形离子迁移谱技术（FAIMS,High-field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry）。采用微加工工艺自制的FAIMS器件,以乙醇和丙酮混合物样品为实验对象,搭建实验平台并通过实验方法研究了FAIMS技术原理。实验研究结果表明,在保持载气流量和高场非对称波形电源参数不变的情况下,选择合适的直流扫描电压的值,可以从样品离子中成功地分离出乙醇离子。实验结果很好地验证了FAIMS技术的正确性。     

离子迁移谱仪探测硫磺的理论分析与实现

通过分析对比黑索金的I M S谱图,推测出管体工作环境中存在O 3,在此基础上建立了硫磺的离子迁移谱的理论模型,并对单质硫磺的I M S信号峰进行了归属和解释。     

化学离子迁移谱检测仪信号降噪方法研究

化学离子迁移谱检测仪是对化学毒剂、有毒有害气体等化学物质进行痕量检测和分析的一种有效的快速现场检测仪器。介绍了其组成结构和工作原理及其信号的产生,针对该检测仪中的信号经常存在的噪声污染问题,分析了IMS信号的特性,介绍了几种降噪方法的基本原理及其在信号降噪中的应用,通过计算机仿真对实际采集的IMS信号进行了降噪处理。仿真结果表明,这些降噪方法都能在一定程度上对IMS信号进行了降噪,相对来说,小波分析方法是一种更为有效的降噪方法,这为实现对IMS信号的快速有效识别奠定了基础。     

基于TVAR参数信号模型的反电晕放电检测

将小波神经网络引入时变参数信号模型中,提出一个基于小波神经网络的时变参数信号模型.使用该信号模型对非平稳的反电晕放电信号建模,通过模型参数提取信号的特征,根据提取的特征判别反电晕放电现象是否发生.对实际信号的建模实验结果表明,该参数信号模型在放电信号建模方面具有优良的性能,特别是在区分正常放电与反电晕放电方面性能较好.通过适当整合,本方法可用于静电除尘器运行监控系统.     

离子迁移谱电信号前置放大电路的设计与仿真

离子迁移谱产生的电流信号幅度为pA级,往往淹没在强噪声中难以用常规的仪器测量出来,为了检测如此微弱的电流信号,前置级放大电路是最关键的环节,其设计优劣直接关系到信号数据采集系统的精度.本文采用锁定放大技术的原理,根据OPA128芯片的特点,提出了信号检测的方法和前置放大电路的设计.经过Multisim10软件仿真,该电路检测pA级微电流,误差不超过4.4%,在测量范围内有较好的线性度,满足检测离子迁移谱微电流的要求.该电路也对低频微弱电信号以及直流信号的放大都具有一定的参考价值.     

双通道电晕放电紫外检测及其图像融合方法

电晕放电对电力系统的危害日益引起人们的重视.检测电力设备电晕放电可有助于及时发现电力设备故障的类型和严重程度.利用双通道紫外检测系统对紫外日盲波段(240 ～ 280 nm)的电力设备的电晕放电进行检测,并研究了系统的图像融合.针对可见光和紫外光双光谱的图像融合问题,提出了适合于双通道紫外检测系统融合的IHS空间变换图像融合算法.通过实例验证了算法的正确性,并且与几种经典的融合算法比较,突出了所用算法的优点.得到的融合图像的放电点和背景图像均清晰、可识别.该方法对提高系统实时检测的可靠性有重要的理论意义和实用前景.     

高灵敏度绝缘子电晕放电检测系统研究

绝缘子是电力系统中非常重要的一类电气设备,由于电、热、机械力、污秽的积累等环境因素的作用会使其绝缘性能出现劣化和下降,可能使得绝缘子的表面形成放电,甚至会发生沿面闪络,危害了电力系统的安全;在此基础上提出基于日盲紫外线精确测试紫外线强度的方法,研制了基于日盲紫外线检测技术的绝缘子电晕放电检测装置,通过不同劣化程度和不同污秽条件的盘行悬式瓷绝缘子的实际测试,验证了该装置通过日盲紫外线强度的监测能够定性判断绝缘子的劣化程度和污秽程度,为输电线路绝缘子实时状态监测提供依据.     

基于AFM探针的电晕放电研究

针对扫描探针显微镜与质谱联用系统中的采样方式,提出了利用原子力显微镜(AFM)探针进行电晕放电解吸附的采样方案.运用ANSYS软件对AFM导电探针进行了有限元仿真,电场分析表明间距100 μm加1 kV高压时的AFM探针周围场强在0.32 ～62.4 V/μm间,验证了利用其产生电晕放电的可行性;通过实验观察了电晕放电...     

生物分子固定化用途的电晕放电等离子体聚合膜研究

本文报道了一种利用电晕放电的原理的常温常压等离子体聚合膜制备方法,所需设备简单、操作较为方便。有机蒸汽在 N_2的携带下,进入不均匀电场的电晕层而被激发、电离,形成自由基,随后聚合沉积于载片上而形成等离子体聚合膜。利用该方法制备了正丁胺、乙二胺、丙烯腈的等离子体聚合膜,并对其作了红外光谱分析,证实等离子体聚合膜中存在氨基,它们可实现一些生物分子的固定,以用于生物传感器的制备。     

接闪杆尖端形状对电晕放电的影响研究

论文以三种常见的接闪杆尖端形状（圆柱形、圆锥形和半椭球形）为例,利用高压实验室研究了其尖端的电晕电流特征,同时建立对应的三维变网格尖端起晕数值模型,讨论了不同形状接闪杆的尖端起晕特性。综合实验和数值模拟结果可得：在相同的雷暴变化电场下,接闪杆的曲率半径影响了尖端起晕的难易程度,圆锥形最易,圆柱形次之,半椭球形最难;不同尖端电晕电流的大小,同时受环境电场大小的影响和尖端表面能同时达到起晕的面积大小影响,圆柱形起晕面积最大,半椭球形次之,圆锥形最小,且与实验所得结论一致。因此,尖端形状除了影响电晕起始的难易程度,还将因尖端表面同时达到起晕面积大小的不同而影响后续的电晕电流大小,进而影响电晕向流光先导的转化过程。     

高场强不对称波形迁移谱原理与性能探讨

高场强不对称波形迁移谱(FAIMS)检测技术相对于传统的离子迁移谱技术有结构简单、选择性和分辨力高等诸多优点。详细阐述了其结构特点及其工作基本原理,分析了提高其精度的几种方法,介绍了FAIMS的研究进展和待解决的问题。