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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 离子迁移谱的数值模拟及实验研究
作者: 韩丰磊
答辩日期: 2012-04-23
导师: 李海洋
专业: 分析化学
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 离子迁移谱(Ion mobility spectrometry, IMS)是一种利用离子在电场中运动时的迁移 率 (mobility) 差异来实现分离分析的检测仪器, 目前被广泛应用于炸药、化学毒剂、工 业有毒有害气体的实时监测分析中。离子迁移性能不仅与电场设计有关,而且还受温度和 气流场影响,目前缺乏系统完整的理论模型来指导离子迁移谱设计和优化。随着计算机的 飞速发展,基于数值模拟计算的虚拟设计,逐渐成为仪器发展的重要工具。 本论文基于计算流体动力学(CFD)和Monte Carlo 方法,建立了一套CFD-Monte Carlo 数值计算模型, 编写了一套基于SIMION 离子计算软件的程序。该模型可以反映仪器内 部速度场、温度场、压力场等的分布情况,还能显示离子的飞行轨迹,以及离子迁移谱峰 的变化。 搭建了一套迁移管式离子迁移谱,用实验和数值模拟相结合的方法,研究了迁移谱中 的电场、流场、温度和压力的分布情况,以及它们对离子迁移谱的峰位置,分辨率以及灵 敏度的影响。漂气流速的变化对峰位置有显著影响,信号强度会随着漂气气流的增加而减 小,分辨率也相应的减小。探讨了平板式以及圆筒式差分式离子迁移谱,并对不同的电压, 气流等实验参数影响进行了实验和数值模拟。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116583
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韩丰磊. 离子迁移谱的数值模拟及实验研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012.
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