Явления переноса ионов в газе в электрическом поле. Спектрометрия приращения ионной подвижности

• Автор: Буряков, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 190 с. : ил.

• ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Глава 1. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА ИОНОВ В ГАЗЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ (СОСТОЯНИЕ, ИЗУЧЕННОСТЬ ВОПРОСА)
1.1. Теоретические методы расчета кинетических коэффициентов переноса ионов в газе в

электрическом поле !

ф 1.2. Экспериментальные данные по кинетическим

коэффициентам переноса ионов в газе в электрическом поле

1.3. Использование кинетических коэффициентов переноса ионов в газе в теоретических и прикладных исследованиях
1.4. Кинетические коэффициенты переноса ионов в газе в электрическом поле как параметры разделения в

® ионизационных аналитических устройствах

ф спектрометрического типа

A. Отбор или ввод пробы, содержащей смесь, веществ

Б. Ионизация атомов и' молекул смеси при
атмосферном давлении
B. Разделение ионов
А ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ

Глава 2. РАЗДЕЛЕНИЕ ИОНОВ В ГАЗЕ ПРИ АТМОС-
# ФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ
• ЗНАКОПЕРЕМЕННОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО
НЕСИММЕТРИЧНОГО ПО ПОЛЯРНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
2.1. Дозирующее устройство. Исходные вещества, растворы, смеси
2.2. Камера ионизации, источники ионизации и газовый

затвор
® 2.3. Камера разделения
ф 2.4. Система регистрации
2.5. Генератор знакопеременного периодического
несимметричного по полярности напряжения
Глава 3. КИНЕТИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕНОСА ИОНОВ В ГАЗЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ
# ПОЛЕ
3.1. Методика определения зависимостей кинетических
^ коэффициентов переноса как функций параметра
Е/N и температуры газа !
3.2. Определение зависимостей a(E/N)
3.3. Определение приведенных кинетических коэффициентов переноса как функций напряженности электрического поля и температуры газа
<• K0(E/N, Т) , NDl t(E/N, Т)

* 3.4. Погрешности при определении кинетических
коэффициентов переноса

Глава 4. ФОКУСИРОВКА ИОНОВ В ГАЗЕ В
# ЗНАКОПЕРЕМЕННОМ ПЕРИОДИЧЕСКОМ
• НЕСИММЕТРИЧНОМ ПО ПОЛЯРНОСТИ
ПРОСТРАНСТВЕННО НЕОДНОРОДНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
4Л. Явление фокусировки
4.2. Зависимость скорости фокусировки от напряженности и градиента электрического поля
4.3. Нестационарная фаза процесса фокусировки


Глава 5. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДВИЖЕНИЯ
Ф ИОНОВ В ЗНАКОПЕРЕМЕННОМ ПЕРИОДИЧЕСКОМ НЕСИММЕТРИЧНОМ ПО ПОЛЯРНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
, 5.1. Уравнение переноса. .,.л,.л.п.л,
5.2. Решение уравнения переноса ионов для полостей с
различной геометрией
^ А. Решение уравнения переноса для полости с
планарной геометрией
Ш Б. Решение уравнения переноса для полости с
цилиндрической геометрией
Глава 6. СПЕКТРОМЕТР ПРИРАЩЕНИЯ ИОННОЙ ПОДВИЖНОСТИ (СПИП) И ПРИМЕРЫ ЕГО
ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
ф 6.1. Спектрометр приращения ионной подвижности -
£ новый портативный прибор для обнаружения,
идентификации и определения концентрации микропримесей веществ в газе

ЭГД метод используется для анализа жидких проб. При ЭГД распылении осуществляется экстракция ионов из жидкости в газовую фазу в результате газокинетического испарения заряженных микрокапель ЭГД-струи раствора. Раствор подается через металлический капилляр, на торце которого создается сильное неоднородное электрическое поле. Под действием поля мениск жидкости вытягивается, с его вершины происходит эмиссия заряженных капель. Капли в результате многократных столкновений с молекулами газа испаряются с выделением ионов и ионных кластеров [89-93].

Основной интегральной количественной характеристикой процесса ионизации, наблюдаемой в экспериментах, является степень ионизации ((?), равная отношению концентрации или потока заряженных частиц компонента к концентрации или потоку его нейтральных частиц, соответственно.
В таблице 1.2 для сравнения приведены значения б аминов для разных типов ионных источников. Из таблицы следует, что величина степени ионизации уменьшается в ряду: ПвИ > ИАД и ХИ > ФИ, ЛИ.
Таблица 1.2. Степень ионизации аминов (И) для разных типов ионных источников.
Тип ионизации Вещество в Ссылка
ИАД и ХИ Трибутиламин Зх10‘3 [50]
ПвИ Третичные алкиламины КГ'-т-Ю"2 [77]
Вторичные алкиламины Ю'МО'3
ФИ Амины, спирты Ю'^Ю'5 [83]
ЛИ Амины кгЧкг6 [85]