离子迁移谱(第3版)

第1章 离子迁移谱简介 1.1 基础知识 1.1.1 离子迁移谱的定义 1.1.2 离子迁移谱的测定 1.1.3 气相化学反应中样品离子的形成 1.1.4 电场中离子通过气体的迁移率 1.2 离子迁移谱方法 1.2.1 IMS新技术、新构造和新方法 1.2.1.1 高场非对称离子迁移谱，差分迁移谱，离子漂移谱 1.2.1.2 吸气式或气流电场过滤式设计装置，差分迁移率分析仪 1.2.1.3 IMS行波方法 1.2.2 串联漂移管 1.2.3 生物分子、制药研究与临床诊断中的迁移率测量 1.2.4 微型漂移管与便携式离子迁移分析仪 1.2.4.1 微型与口袋式漂移管 1.2.4.2 手持或便携式爆炸物检测器 1.3 离子迁移技术发展的新模式 1.3.1 应用 1.3.2 制药研究 1.3.3 迁移率科学和技术 1.3.4 新发现的传播 1.4 小结意见 参考文献 第2章 IMS历史 2.1 引言 2.2 IMS概念的形成——发现初期 (1895—1960年) 2.3 离子迁移谱应用于化学测定 (1960—1990年) 2.4 军事和公共安全以外的迁移谱研究 (1990—2000年) 2.5 迁移谱分析仪器的商业化生产 (2000年至今) 2.6 IMS学会和国际学术会议 参考文献 第3章 进样方法 3.1 引言 3.2 气体样品 3.2.1 直接注射进样 3.2.2 膜进样 3.2.3 主动进气和“嗅探” 3.3 半挥发性样品 3.3.1 样品富集 3.3.2 热解吸 3.3.3 固相微萃取 3.3.4 气相色谱法 3.3.5 超临界流体色谱法 3.4 水样 3.4.1 电喷雾 3.4.2 液相色谱法 3.5 固体样品 3.5.1 直接实时分析 3.5.2 解吸电喷雾电离 3.5.3 基质辅助激光解吸电离 3.5.4 激光烧蚀 3.6 小结 参考文献 第4章 电离源 4.1 引言 4.2 放射性电离源：镍、镅和氚 4.3 电晕放电电离源 4.4 光致电离源：气体放电灯和激光 4.5 电喷雾电离源及其衍生电离源 4.6 基质辅助激光解吸电离源 4.7 表面电离源 4.8 火焰电离 4.9 等离子体电离源 4.辉光放电电离源 4.其他电离源 4.小结 参考文献 第5章 离子注入与脉冲源 5.1 引言 5.2 离子栅门的操作和结构 5.2.1 Bradbury Neilson的栅门设计 5.2.2 Tyndall Powell的栅门设计 5.2.3 微加工离子栅门 5.3 模型与操作模式 5.3.1 栅门性能与模型 5.3.2 离子栅门性能与峰形 5.3.2.1 谱峰宽度和栅门脉冲宽度 5.3.2.2 漂移电场和栅门电场对性能的影响 5.3.2.3 栅门引起的离子群的排斥相互作用 5.3.3 漂移管中双栅门的运用 5.3.4 离子注入的其他模式 5.3.4.1 采用离子栅门多路复用控制提高注入离子的占空比 5.3.4.2 反向IMS 5.3.4.3 机械离子注入 5.4 基于不含栅格线离子栅门的离子注入方法 5.4.1 漂移场切换法 5.4.1.1 电离源区的场切换 5.4.1.2 漂移管内的场交换 5.4.1.3 用于离子注入漂移管的离子阱 5.4.2 源介导注入 5.4.2.1 脉冲电晕放电 5.4.2.2 激光电离 5.5 离子连续注入漂移区时的迁移率方法 5.5.1 吸气式IMS设计 5.5.2 差分迁移谱仪 5.6 小结与结论 参考文献 第6章 离子迁移谱的漂移管 6.1 引言 6.2 叠环设计的传统漂移管 6.2.1 研究级大口径常压漂移管 6.2.2 小型手持式设计 6.2.3 低压漂移管 6.2.4 平面型常规漂移管 6.2.5 无人机机载漂移管 6.3 高场非对称漂移管 6.3.1 概述 6.3.2 圆柱形高场非对称离子迁移谱 6.3.3 微结构差分迁移谱仪 6.3.4 UltraFAIMS 6.3.5 高场波形 6.4 吸气式漂移管 6.4.1 概述 6.4.2 小型低气流设计 6.4.3 差分迁移率分析 6.5 行波漂移管 6.6 串联迁移谱仪 6.6.1 IMS-IMS 6.6.1.1 动态IMS 6.6.1.2 低压IMS-IMS 6.6.2 DMS-IMS 6.6.3 IMS-DMS 6.6.4 DMS-DMS 6.6.5 多维IMS 6.7 其他漂移管设计 6.7.1 管内膜分压器 6.7.1.1 电阻油墨 6.7.1.2 电阻玻璃 6.7.2 其他设计 6.7.2.1 塑料漂移管 6.7.2.2 无环漂移管 6.7.2.3 非环网格 6.7.2.4 电喷雾IMS的新气流设计 6.7.2.5 双漂移管 6.7.2.6 离子回旋漂移管 6.8 材料的选择 6.8.1 导体 6.8.2 绝缘体 6.8.3 其他材料 6.9 小结和结论 参考文献 第7章 离子检测器 7.1 引言 7.2 环境压力下经迁移率分离的离子的检测 7.2.1 法拉第杯和法拉第盘检测器 7.2.2 新型常压离子检测器 7.2.2.1 电容跨阻放大器 7.2.2.2 辐射离子中和 7.2.2.3 云室检测器 7.3 低压下经迁移率分离的离子的检测 7.4 小结 参考文献 第8章 IMS谱图 8.1 引言 8.2 迁移率、场强和大气压 8.3 离子迁移谱 8.4 IMS作为分离装置 8.4.1 分辨力 8.4.2 分离选择性 8.4.3 分辨率 8.5 定量响应 8.5.1 样品浓度对响应的影响 8.5.2 检测限 8.5.3 可重复性、稳定性和线性范围 8.6 小结 参考文献 第9章 离子迁移质谱 9.1 与质谱联用 9.2 低压漂移管离子迁移谱质谱仪 9.2.1 电喷雾低压离子迁移质谱 9.2.2 基质辅助激光解吸电离低压漂移管离子迁移质谱 9.2.3 行波迁移谱 9.3 大气压漂移管离子迁移质谱 9.3.1 漂移管离子迁移谱四极质谱 9.3.2 DTIMS-飞行时间质谱 9.3.3 DTIMS离子阱质谱 9.4 差分迁移谱质谱法 9.5 吸气式离子迁移谱质谱 9.6 离子迁移质谱及其未来 参考文献 第10章 离子表征与分离：气相离子在电场中的迁移率 10.1 引言 10.2 离子在气体中的低速运动 10.2.1 气相离子的扩散 10.2.2 电场对离子运动的影响 10.2.3 气体密度的影响 10.3 离子与中性气体分子的相互作用模型 10.3.1 迁移率方程 10.3.2 模型简介 10.3.2.1 刚性球模型 10.3.2.2 极化极限模型 10.3.2 .，4硬核势能模型 10.4 线性离子迁移谱仪：模型和实验验证 10.5 微分迁移谱仪、离子迁移率与电场强度的关系 10.6 行波IMS 10.7 小结 参考文献 第11章 实验参数的控制与影响 11.1 引言 11.2 漂移气体大气的化学组成 11.2.1 对迁移率系数的影响 11.2.2 对离子形成的影响 11.2.3 异构体的分离 11.2.4 重叠峰的分离 11.2.5 反应气体、掺杂剂和移位试剂的添加 11.2.6 引入多种试剂气体以简化和明确响应 11.2.7 FAIMS和DMS中的气体修饰剂 11.3 漂移气体的湿度与温度 11.3.1 对离子迁移谱的影响 11.3.2 对差分迁移谱的影响 11.4 气压的影响 11.4.1 对离子迁移谱的影响 11.4.2 对差分迁移谱的影响 11.5 电场强度和离子停留时间的影响 11.5.1 对离子迁移谱的影响 11.5.2 对差分迁移谱的影响 11.6 分析物浓度的影响 11.6.1 样品浓度对响应的影响 11.6.2 气相离子反应的分析应用 11.7 小结 参考文献 第12章 爆炸物的IMS检测 12.1 爆炸物检测概述 12.2 爆炸物检测的化学原理 12.3 取样和预浓缩技术 12.4 手持式仪器、便携式设备和检测门 12.5 研究与运用经验 12.6 人行道入口检测门和行李监测系统 12.7 自制炸药和其他替代炸药 12.8 爆炸物探测仪的校准标准 12.9 爆炸物数据库 参考文献 第13章 化学战剂 13.1 化学战剂检测技术简介及概述 13.2 化学武器探测的离子化学基础 13.3 取样和预浓缩技术 13.4 研究、操作和发展历史 13.5 *先进的商业仪器、标准和校准 13.6 小结 参考文献 第14章 毒品的检测 14.1 毒品检测的简介及概论 14.2 药物检测的离子化学基础 14.3 取样和预浓缩技术 14.4 研究、操作经验和仪器仪表 14.5 标准与校准 14.6 药物数据 参考文献 第15章 制药 15.1 引言 15.2 化合物鉴定 15.3 配方验证 15.4 清洁验证 15.4.1 用热脱附离子迁移谱进行清洁评估 15.4.2 用ESI-IMS进行清洁评估 15.5 反应监测 15.6 生物样本监测 15.7 小结和结论 参考文献 第16章 工业应用 16.1 引言 16.2 工业过程 16.2.1 高压开关中六氟化硫的监测 16.2.2 微电路生产环境中周围空气的不洁净度监测 16.2.3 合成反应程度的监测 16.2.4 药膏片生产过程中的泄漏监测 16.2.5 烟囱排放物的酸性气体监测 16.2.6 其他工业排放监测 16.3 工业原料及产品 16.3.1 气体纯度的检测 16.3.2 半导体制造业中的表面污染检测 16.3.3 木材中的防腐剂和疾病的直接快速检测 16.3.3.1 防腐剂 16.3.3.2 木材疾病 16.4 食品生产 16.4.1 饮料 16.4.1.1 啤酒 16.4.1.2 葡萄酒 16.4.1.3 橄榄油 16.4.2 食品腐坏和生物胺 16.4.3 食物上的污染物 16.5 结论 参考文献 第17章 环境监测 17.1 引言 17.2 空气中的气化物 17.2.1 环境空气监测和空气采样 17.2.2 特殊的化学研究 17.2.2.1 氯碳化合物 17.2.2.2 杀虫剂 17.2.2.3 甲醛 17.2.2.4 含有微生物的气溶胶 17.2.3 再循环空气的质量 17.3 水 17.3.1 地下水监测 17.3.1.1 汽油相关污染 17.3.1.2 氯碳化合物相关污染 17.3.2 特殊的化学研究 17.3.2.1 水中的氨 17.3.2.2 杀虫剂 17.3.2.3 消毒阴离子 17.3.2.4 溶液中的金属 17.4 土壤 17.5 结论 参考文献 第18章 IMS在生物和医学中的应用 18.1 生物与医学应用简介和概论 18.2 用IMS进行医疗诊断 18.2.1 呼吸分析 18.2.2 阴道感染的诊断 18.3 食品新鲜度、霉菌和气味检测 18.3.1 肉类食物的新鲜度 18.3.2 霉菌和霉菌毒素 18.3.3 IMS在食品行业中的其他应用 18.4 大分子：生物分子和生物聚合物 18.4.1 构象研究 18.4.2 生物分子的碱金属离子的研究 18.4.3 对大分子的更进一步的研究 18.5 细菌的检测和判定 18.5.1 热解GC-IMS法 18.5.2 基于酶免疫分析IMS 18.6 其他生物学应用 18.7 结论 参考文献 第19章 IMS的研究现状与发展趋势 19.1 IMS的科技现状 19.1.1 IMS时代来临 19.1.2 技术评估 19.1.3 尚待开发的应用领域：环境监测 19.1.4 评估对离子迁移率测量原理的理解 19.2 下一代离子迁移谱方法 19.2.1 环境压力下IMS的一些基本约束 19.2.2 IMS在1～10Torr时的一些基本约束 19.2.3 IMS的实验方法说明 19.2.4 其他一些思考 19.3 IMS的发展方向 19.3.1 军事、执法部门的爆炸物检测和应用 19.3.2 离子迁移质谱 19.3.3 环境压力下串联IMS仪器 19.3.4 新兴应用 19.4 *后的联想 参考文献