Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Tabrizchi,Hossein Farrokhpour
محمود تبریزچی (استاد راهنما) حسین فرخ پور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Marzieh Tabibi jabali
مرضیه طبیبی جبلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Ion Lost along the Drift Tube in Ion Mobility Spectrometer
Drift tube is an important part of ion mobility spectrometer (IMS). Ions generated in the ion source pass through the drift tube and are separate based on their size and mass. Although, based on "the charge conservation law", the number of ions must remain unchanged, all the ions entering the drift tube do not exit from the other end. In another word, some of the ions are lost along the way. The loss of ions occurs through the collision with the metal wall of the drift tube and hence discharging. In previous work, the percentage of the ion passage, the ratio of output ion to input, was investigated. In this thesis, the ion lost along the drift tube has been studied in detail. The ion current leak through each ring was measured individually and it was shown that the ion losing process exponentially reduces, so that the logarithmic diagram of the ion lost is a linear function of the distance in the drift tube. Therefore, the ion losing is a first-order process. Since the field at the two ends of the drift tube is not uniform, due to the presence of the corona discharge needle and the aperture grid, respectively, breaks are observed in the decreasing ion lost curve. The results are in agreement with the model presented by Kirk et al., 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.pp.1425-1430 . In this model, the ions are assumed to enter the drift tube as a cone shower and expanding as they proceed. Hence, the ions less likely hit the first ring. The angle and the base of this cone shower are a function of the drift field and the corona current. According to this model, the ion current reached the collector is not a function of the ion current generated by the corona discharge. The experimental results perfectly match the theoretical prediction.
لوله رانش بخش مهمی از دستگاه طیف سنج تحرک یونی یا IMS است. یونهای تولید شده در منبع یونش از این لوله عبور کرده و بر حسب اندازه و وزن از هم جدا می شوند. اگرچه بر اساس اصل بقای بار، تعداد یون های ورودی باید بدون تغییر باقی بماند، اما همه یون هایی که به لوله رانش وارد می شوند از آن خارج نمی شوند. به عبارت دیگر برخی از یون ها در طول مسیر تلف می شوند. اتلاف یون ها از طریق برخورد به دیواره فلزی لوله رانش و تخلیه بار الکتریکی آن ها رخ می دهد. در کار های قبلی درصد عبور یون ها یعنی نسبت یون های خروجی به یون‌های ورودی بررسی شده است. در این پایان نامه میزان اتلاف یون ها در طول مسیر لوله رانش مورد مطالعه قرار گرفته است. میزان اتلاف بر روی هر حلقه بطور جداگانه اندازه گیری شده و نشان داده شده که فرایند اتلاف یون بصورت نمایی نسبت به مسیر طی شده کاهش می یابد بطوریکه نمودار لگاریتم غلظت یون های تلف شده بر حسب مکان در لوله رانش خطی است. بنابراین نتیجه گرفته شده که اتلاف یون ها یک فرآیند مرتبه اول است. البته میدان در دو انتهای لوله رانش بدلیل وجود سوزن تخلیه کرونا و شبکه محافظ از حالت یکنواخت خارج شده و از این رو در این دو نقطه در منحنی نزولی اتلاف شکستی مشاهده می شود. نتایج بدست آمده مطابق با یک مدل تحلیلی ساده برای پیش بینی جریان یونی قابل اندازه‌‌گیری در طیف سنج تحرک یونی با استفاده از منبع یونش تخلیه کرونا است که توسط کرک و همکاران ارائه شده است. Kirk etal , J. Am. Soc. Mass Spectrom. (2018).vol.29.pp.1425-1430 در این مدل یونها بصورت یک دوش مخروطی از سر سوزن کرونا خارج می‌شوند و هرچه در فضا پیش می روند انبساط می یابند. براساس این مدل برخورد یونها به حلقه اول کمتر اتفاق می افتد. زاویه و دهانه این مخروط تابع میدان رانش و جریان کرونا است. در میدان رانش بالا مخروط تیز تر می شود و یون های بیشتری از لوله رانش عبور می کنند . اما با افزایش جریان کرونا مخروط پهن تر شده و اتلاف بیشتر می شود به طوری که جریان رسیده به جمع‌کننده تابع جریان یونی اولیه (کرونا) نیست. نتایج تجربی این پایان نامه کاملا با پیش بینی نظری در مقاله فوق در توافق است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی