The invention discloses an ion migration spectrum device and method for high-throughput measurement of ammonia in the atmosphere. The device is a semi open design, which uses X \u2011 ray lamp with circular array and double parallel metal grid to form pulse ion source area, high-throughput sampling with high-speed fan, dehydration and clustering of ions with thermal desorption area, and non discrimination two-dimensional scanning of ions with Tyndall \u2011 Powell type ion gate. During the operation of the device, ammonia in the atmosphere is continuously sent to the ion source area by the high speed fan for ionization, and the pulsed electric field in the ion source area compresses and injects ions into the hot desorption area according to the specific frequency; the ions are separated in the first dimension in the hot desorption area and are de watered and de clustered, and then sent to the ion migration area by the TPG ion gate opened at a higher frequency for the second dimension separation and identification And quantitative measurement. The single analysis time of the system is less than 100ms, and the response frequency is more than 10Hz.
【技术实现步骤摘要】
一种高通量测量大气中氨的装置及方法
本专利技术涉及大气中氨的测量装置及方法，具体地说是一种高通量测量大气中氨的离子迁移谱装置及方法。该离子迁移谱装置为半开放式设计，其采用圆周阵列设置的X-ray灯和双平行金属栅网构成脉冲离子源区，采用高抽速风扇实现高通量采样，设置热脱附区实现离子脱水和去团簇化，采用Tyndall-Powell型离子门实现离子的无歧视二维扫描。装置工作时，大气中的氨等被高抽速风扇持续送入离子源区进行电离，离子源区的脉冲电场按照特定频率将离子压缩并注入到热脱附区；离子在热脱附区实现第一维分离并被除水和去团簇化，然后被更高频率开启的TPG离子门送入离子迁移区内进行第二维分离、识别和定量测量。该系统单次分析时间小于100ms,响应频率10Hz以上。
技术介绍
NH3及有机胺作为大气环境中最重要的碱性气体，参与大气化学反应，加剧气溶胶的成核速率，严重影响我国空气质量。特别是有机胺，其碱性比NH3更强，不仅极易与大气中的酸性物质、O3、OH自由基和NO3自由基等反应，也极易与颗粒态铵盐发生反应生成更稳定的有机胺盐，显著...
【技术保护点】
1.一种高通量测量大气中氨的离子迁移谱装置，包括内部为中空腔体的离子迁移管，离子迁移管的从左至右依次为离子源区、热脱附区、离子迁移区；于热脱附区和离子迁移区之间设有离子门，于离子迁移管的右端设有离子检测极；其特征在于：/n该离子迁移谱装置为半开放式设计，即离子迁移管的右端密闭、左端开口；左开口端设有出风口面向离子源区的采样风扇，于离子源区的侧壁上设有离子源，离子源是采用沿同一圆周均布设置的X-ray灯构成；X-ray灯的出光口面向离子源区、位于离子源区的侧壁上；/n于离子源区与采样风扇相邻一侧设置第一网状电极，第一网状电极上施加脉冲电压，该脉冲电压的频率定义为第一频率；离子...
【技术特征摘要】
1.一种高通量测量大气中氨的离子迁移谱装置，包括内部为中空腔体的离子迁移管，离子迁移管的从左至右依次为离子源区、热脱附区、离子迁移区；于热脱附区和离子迁移区之间设有离子门，于离子迁移管的右端设有离子检测极；其特征在于：
该离子迁移谱装置为半开放式设计，即离子迁移管的右端密闭、左端开口；左开口端设有出风口面向离子源区的采样风扇，于离子源区的侧壁上设有离子源，离子源是采用沿同一圆周均布设置的X-ray灯构成；X-ray灯的出光口面向离子源区、位于离子源区的侧壁上；
于离子源区与采样风扇相邻一侧设置第一网状电极，第一网状电极上施加脉冲电压，该脉冲电压的频率定义为第一频率；离子源区与热脱附区相邻一侧设置第二网状电极，第二网状电极上施加恒定电压；第二网状电极上施加的恒定电压大于第一网状电极上施加脉冲电压的最小值，并且第二网状电极上施加的恒定电压小于第一网状电极上施加脉冲电压的最大值；
热脱附区内施加强度逐渐降低的非均匀直流电场；迁移区内施加强度均匀分布的直流电场；迁移区电场强度为热脱附区内电场强度最大值的5-20倍；
离子门为TPG构型离子门，该离子门开启的频率定义为第二频率，第二频率为第一频率的5-20倍。
2.根据权利要求1所述的离子迁移谱装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈创，李海洋，黄卫，陈红，厉梅，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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