我所用于痕量爆炸物高效电离的掺杂剂增强VUV负离子电离源研究取得新进展

目前,离子迁移谱是现场快速检测痕量爆炸物的主要方法,然而,传统放射性电离源限制了离子迁移谱的推广应用,迫切需要研制开发高电离效率、结构简单、性能稳定的非放射性电离源。

我所李海洋研究员领导的科研团队(102组)基于商品化的VUV灯,研制成功了一种用掺杂剂增强的高效新型VUV负离子电离源。将该电离源与离子迁移谱结合,对痕量爆炸物进行了分析检测。实验结果表明:对典型的民用炸药硝铵(ANFO)、军用炸药三硝基甲苯(TNT)和吉纳(DINA)的检测限分别达到10 pg, 80 pg和100 pg。利用飞行时间质谱对试剂离子归属结果显示,首次发现CO3-(H2O)n是主要试剂离子,这与63Ni源不同(主要是O2-(H2O)n)。利用该试剂离子与硝铵、三硝基甲苯和吉纳反应,实现了样品离子峰与试剂离子峰的更好分离,减少了误报发生;另外,CO3-(H2O)n可以与爆炸物直接结合,从而提高电离效率。该结果已在线发表在美国化学会Analytical Chemistry(http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac302836f)。

本次发表的论文是在前期研制开发的新型双极性电离源(UVRI)基础上(Analytical Chemistry, 2010, 82:4151)的又一次突破性进展。近3年来,研究组已有6篇关于新型电离源以及高分辨迁移谱一系列研制结果在Analytical Chemistry发表。(文/图 王卫国)

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