Rapid detection and timely control of the dispersion source is always the key and difficult problem in chemical incident emergency response. To localize and trace the toxic agent dispersion source, a micro-nano structure field asymmetric waveform ion mobility spectrometry (UHFAIMS) as detection method was proposed. In this research, an optimized micro channel atmospheric pressure glow discharge (APGD) ion source is designed, a high depth-width ratio structure UHFAIMS chip is manufactured, and a high-frequency high-voltage square wave RF circuit was fabricated to achieve high-efficiency ionization, high ion separation resolution and high S/N ratio detection. The developed UHFAIMS detection technology can be utilized to fulfill the rapid identification and quantitative monitoring of trace toxic agent in complex ambient. On this basis, a hybrid atmospheric diffusion model in micro scale and a dispersion source inversion model based on multiple correction algorithms were established. According to the UHFAIMS monitoring data, a real-time interpolation correction and intelligent inversion algorithm was established to realize dynamic localization of the release source. This project is of great essential to the public security science and technology as well as the managing ability of chemical incident emergency response.
快速发现并及时控制释放源一直是化学事件应急中的关键和难点问题。本项目针对复杂环境下毒剂释放源动态寻踪,提出基于微纳结构的超强场非对称波形离子迁移谱(UHFAIMS)检测技术,解决混杂氛围中痕量毒剂的快速识别和定量监测难题。重点研究基于MEMS的微沟道大气压辉光放电离子源的设计和优化制作、高深宽比UHFAIMS迁移芯片的构造和基于GaN开关管的微型高频高压方波射频电路设计与参数优化三项关键科学和技术问题,最大化提高样品电离效率和离子通过率,提升UHFAIMS芯片的分辨率和信噪比,实现样品高灵敏准确检测。在此基础上,研究微小尺度下毒剂扩散过程的耦合模式,建立基于多种算法修正的毒剂释放源反演模型,结合UHFAIMS实时监测数据,构建实时插值修正和逐步逼近的智能反演算法,实现毒剂释放源精确动态寻踪。本项目对推进安全防范科技发展,提升我国化学公共安全事件应急处置水平方面具有重要意义。
快速发现并及时控制释放源一直是化学事件应急中的关键和难点问题。本项目针对复杂环境下毒剂释放源动态寻踪,提出基于微纳结构的超强场非对称波形离子迁移谱(UHFAIMS)检测技术,解决混杂氛围中痕量毒剂的快速识别和定量监测难题。重点研究基于MEMS的微沟道大气压辉光放电离子源的设计和优化制作、高深宽比UHFAIMS迁移芯片的构造和基于GaN开关管的微型高频高压方波射频电路设计与参数优化三项关键科学和技术问题,最大化提高样品电离效率和离子通过率,提升UHFAIMS芯片的分辨率和信噪比,实现样品高灵敏准确检测。在此基础上,研究微小尺度下毒剂扩散过程的耦合模式,建立基于多种算法修正的毒剂释放源反演模型,结合UHFAIMS实时监测数据,构建实时插值修正和逐步逼近的智能反演算法,实现毒剂释放源精确动态寻踪。本项目对推进安全防范科技发展,提升我国化学公共安全事件应急处置水平方面具有重要意义。.关键词:超强场非对称波形离子迁移谱;大气压辉光放电;毒剂;反演寻踪
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数据更新时间:2023-05-31
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