劉驥巍 彭麗英 黃衛(wèi) 王衛(wèi)國 蔣丹丹 孫琪 李海洋
摘 要 基于離子遷移譜的爆炸物探測儀多采用放射性電離源,發(fā)展非放射性電離源一直是該技術的研究熱點。本研究基于電暈放電原理設計了一種新型負電暈放電電離源結(jié)構(gòu),結(jié)合自行研制的離子遷移譜儀,應用于痕量爆炸物的快速、高靈敏檢測。單向氣流模式下,對此電離源的氣流、放電電壓等運行參數(shù)進行了系統(tǒng)優(yōu)化,得到最佳實驗條件為:電暈放電電離源結(jié)構(gòu)的電極環(huán)孔直徑為3 mm,針-環(huán)距離為2 mm,放電電壓為2400 V,漂氣流速為1200 mL/min。在此條件下,避免了放電副產(chǎn)物氮氧化物和臭氧等引發(fā)的一系列復雜反應,得到了單一的反應試劑離子O 2(H2O)n。將其應用于爆炸物,如2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、硝酸銨(AN)、硝化甘油(NG)、太安(PETN)、黑索金(RDX)等的高靈敏快速直接檢測,對TNT的檢測限達到200 pg/μL。結(jié)果表明,此負電暈放電電離源具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、無輻射性、反應試劑離子單一等優(yōu)點,在爆炸物快速高靈敏檢測、公共安全保障等方面具有廣闊的應用前景。
關鍵詞 離子遷移譜;爆炸物;電離源;負電暈放電;單向氣流