物理化学学报 >> 2010, Vol. 26 >> Issue (05): 1355-1363.doi: 10.3866/PKU.WHXB20100508
李华, 王晓浩, 唐飞, 张亮, 杨吉, 吝涛, 丁力
LI Hua, WANG Xiao-Hao, TANG Fei, ZHANG Liang, YANG Ji, LIN Tao, DING Li
摘要:
基于微机电系统(MEMS)技术, 研制了一种微型高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)传感器芯片. 芯片尺寸为18.8 mm×12.4 mm×1.2 mm, 由离子化区、迁移区、离子检测区组成. 采用真空紫外灯离子源在大气压环境下对样品进行离子化, 经过离子化区中聚焦电极的电场作用, 实现离子在进入迁移区之前的聚焦, 提高离子信号的强度. 通过在上下玻璃上溅射Au/Cr(300 nm/30 nm)金属, 并与厚度为200 μm、采用感应耦合等离子体(ICP)工艺刻蚀的硅片键合, 形成迁移区的矩形通道, 尺寸为10 mm×5 mm×0.2 mm. 离子检测区为三排直径200 μm、间距100 μm交错排列的圆柱阵列式微法拉第筒, 能同时检测正负离子. 采用频率为2 MHz, 最大电压为364 V, 占空比为30%的高场非对称方波电压进行FAIMS芯片实验. 以丙酮和甲苯为实验样品, 载气流速80 L·h-1, 补偿电压从-10 V到3 V以0.1 V的步长进行扫描, 得到了丙酮和甲苯的FAIMS 谱图, 验证了FAIMS芯片的性能. 丙酮和甲苯的FAIMS-MS实验进一步表明FAIMS系统实现了离子分离和过滤功能.
MSC2000:
O646