ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА НА РАЗРЕШЕНИЕ ИОН-ДРЕЙФОВОГО СПЕКТРОМЕТРА
Автор: И. В. Курнин
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Физика и химия приборостроения
Статья в выпуске: 4 т.31, 2021 года.
Бесплатный доступ
В работе представлена аналитическая модель, которая описывает динамику ионного облака с учетом действия объемного заряда при движении в ион-дрейфовом спектрометре, начиная с области ионообразования на стадии формирования ионного импульса затвором, и дальнейшем дрейфе сформированного ионного импульса в сторону коллектора. Представленная модель позволяет оценить степень влияния объемного заряда на возможные потери ионов и разрешение ион-дрейфового спектрометра. Влияние объемного заряда становится заметным начиная с плотности ионов 106 см–3. Сравнение результатов, полученных с помощью аналитической модели, с результатами численного решения исходных уравнений показывает, что они практически совпадают.
Подвижность ионов, объемный заряд, разрешение ион-дрейфового спектрометра
Короткий адрес: https://sciup.org/142230396
IDR: 142230396 | DOI: 10.18358/np-31-4-i4154
Список литературы ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА НА РАЗРЕШЕНИЕ ИОН-ДРЕЙФОВОГО СПЕКТРОМЕТРА
- Eiceman G.A., Karpas Z., Hill H.H.Jr. Ion mobility spectrometry. 3rd edn., CRC Press, Boca Raton, 2013. 428 p.
- 2. Spangler G.E. Space charge effects in ion mobility spectrometry // Anal. Chem. 1992. Vol. 64, no. 11. ID 1312. DOI: 10.1021/ac00035a020
- 3. Levin M., Krisilov A., Zon B., Eiceman G. The effect of space charge in ion mobility spectrometry // International journal for ion mobility spectrometry. 2014. Vol. 17, no. 2. P. 73–77. DOI: 10.1007/s12127-014-0151-y
- 4. Tolmachev A.V., Clowers B.H., Belov M.E., Smith R.D. Coulombic effects in ion mobility spectrometry // Anal. Chem. 2009, Vol. 81, no. 12. P. 4778–4787. DOI: 10.1021/ac900329x
- 5. Kirk A.T., Kobelt T., Spehlbrink H., Zimmermann S. A simple analytical model for predicting the detectable ion current in ion mobility spectrometry using corona discharge ionization sources // J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2018. Vol. 29, no. 7. P. 1425–1430. DOI: 10.1007/s13361-018-1970-6
- 6. Mariano A.V., Su W., Guharay S.K. Effect of space charge on resolving power and ion loss in ion mobility spectrometry // Anal. Chem. 2009, Vol. 81, no. 9. P. 3385–3391. DOI: 10.1021/ac802652f
- 7. Manura D., Dahl D.A. SIMION 8.0 User’s Manual. Sci. Instrument Services, Inc. Idaho Nat. Lab, 2006.
- 8. Хайрер Э., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие и дифференциально-алгебраические задачи. М.: Мир, 1999. 685 с.
- 9. Курнин И.В., Самокиш В.А., Краснов Н.В. Моделирование работы ион-дрейфового спектрометра с затвором Бредбери-Нильсена // Научное приборостроение. 2010. Т. 20, № 3. С. 14–21. URL: http://iairas.ru/mag/2010/abst3.php#abst3
- 10. Kurnin I.V., Krasnov N.V., Semenov S.Y., Smirnov V.N. Bradbury-Nielsen gate electrode potential switching modes optimizing the ion packet time width in an ion mobility spectrometer // International Journal for Ion Mobility Spectrometry. 2014. Vol. 17, no. 2. P. 79–85. DOI: 10.1007/s12127-014-0152-x
