ساخت منابع يونش گرمايي مثبت و منفي مبتني بر دوپانت براي طيف سنج تحرك يوني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

دكتري

چكيده منبع يونيزاسيون به عنوان يكي از مهمترين بخشهاي طيف سنج تحرك يوني IMS تا حد زيادي عملكرد دسكتگاه در آنكاليز تركيبات شيميايي مخصوصا مواد منفجره را تحت تاثير قرار ميدهد رايجترين منبع يونش در دستگاههاي تجاري IMS منبكع راديواكتيكو 63Ni است عليرغم محاسن منبع 63Ni استفاده از آن احتياج به مجوز ويكژه دارد همچنكين قيمكت آن گكران و ككاركردن بكا آن همكراه بكا خطرات ناشي از پرتوهاي راديو اكتيو است عالوه بر اين از منابع رايواكتيو در دماي باال و در حضور گازهكاي خورنكده نمكيتكوان اسكتفاده كرد منابع يونش جايگزين معموال منبع تخليهي كرونا و المپ UV هستند كه هر كدام مزايايي دارند اما منبع تخليه كرونا منفي در حضور گاز هوا توليد يونهاي NOX ميكند كه باعث كاهش حساسيت دستگاه IMS نسبت به برخي تركيبات از جمله مواد منفجره مكيگكردد از طرفي يونهاي واكنشگر منفي را نميتوان مستقيما از طريكق فوتويونيزاسكيون بكا المكپ UV بكه دسكت آورد همچنكين طكول عمكر منكابع فوتويونيزاسيون محدود است وحساسيت منبع نيز كم ميباشد بنابراين توسعه روشهاي جديد براي توليد يون بخصوص در مكد منفكي و در هوا ضروري به نظر ميرسد واكنش اتصال يون به مولكولها درفازگازي بسيار حائز اهميت است بطوري ككه در بسكياري از تكنيككهكاي تجزيهاي يك راه آسان براي يونيزه كردن مولكولهاي زيستي استفاده از يون قليايي مكيباشكد يكون قليكايي بكه راحتكي توسكط يونيزاسكيون حرارتي نمكهاي قليايي توليد ميشود با اين حال پايداري شدت جريان يوني و طول عمر منبع مهم هستند اين پروژه در جهت سكاخت منابع يوني جديد از نوع كاتيوني و آنيوني براي طيف سنج تحرك يوني است در بخشي از اين كار يك منبع يون از انواع هاليدهاي قليايي بر پايه نكانو ذرات طراحكي و سكاخته شكد ككه طكول عمكر آنهكا در محدودهي 169 612 ساعت ميباشد اين منبع يونيزاسيون حرارتي شامل يك فيالمان با قطر 112 ميلي متراسكت ككه بكا نمككهكاي قليكايي آغشته شده در نانو آلومينا پوشش داده شده است اين منبع در هر دو مد مثبت و منفي پايدار بوده و جريان يوني اندازه گيري شده براي 11 ميليگرم ماده ساخته شده قابل مقايسه با جريان ناشي از تخليه كرونا حدود 2 ميكرو آمپر است از منابع يون قليايي جهت شناسايي برخي از تركيبات آلي با طيف سنج تحرك يوني استفاده شد در بخش ديگري از يونش گرمايي تقويت شده با دوپانت استفاده شده كه به خوبي در هوا كار ميكند يك منبكع يكون كلريكد Cl ساده و ارزان با جريان باال و فوق العاده پايكدار طراحكي و سكاخته شكده اسكت ككه متشككل از يكك فيالمكان پالتكين داغ بكا قطكر 111 ميكرومتراست و بخارات 4 CH2Cl2 CHCl3 CCl و C6H5Cl به عنوان دوپانت dopant در مجكاورت آن بكا جريكان هكوا تزريكق مكي شوند از اين منبع يون كلريد جهت شناسايي برخي از مواد منفجره مانند RDX TNT و PETN استفاده شد در بخش پاياني سعي شده تا دو محدويت طيف سنج تحرك يوني مرتفع شود اين دو محدويت عبارتنكد از 1 بكدليل رقابكت در يونيزه شدن بعضي ازگونهها مانع يونيزاسيون گونههاي ديگر مي شكوند و بنكابراين شناسكايي هكم زمكان دو گونكه بكا تمايكل يكونيزه شكدن متفاوت با مشكل روبرو ميشود 2 بعضي از يون ها تحرك يكسان دارند و در زمان رانكش مشكابه بكه آشكارسكاز مكيرسكند همپوشكاني پيكها راه حل پيشنهاد شده در اين پروژه اين است كه گونهها در فرآيند يونيزاسيون از هم جدا شوند و سپس به ترتيب بكه ناحيكه رانكش وارد شوند در واقع ناحيه يونش به عنوان يك جداكننده مانند GC عمل كند و ناحيه دريفت هم شناسايي كند بكراي نشكان دادن ككاركرد اين ايده از فيالمان داغ به عنوان مثال براي جداسازي يونهاي قليايي استفاده شد بدين ترتيب عناصر قليايي بكا تمايكل يكونش متفكاوت بكه ترتيب انرژي يونش از سطح جدا شده و در ناحيه رانش آشكار شدند

175375

شيمي فيزيك

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

حسين فرخ پور، كيومرث زرگوش

حسن قاضي عسكر، محمد ژياني، رضا اميديان

محمود تبريزچي

دارد