非对称万伏高频脉冲的分子筛:格夫雷蒙特与微流控 FAIMS
1999 年 6月1日 · 内外同轴不锈钢微间隙圆柱电极(Gap 0.5 mm)与高频不对称高压方波发生器
你知道吗?
它在半毫米的电极缝隙间掀起每秒数百万次的非对称电磁风暴;偏离了中道的杂质皆在狂澜中撞壁身亡,唯有身形坚定的目标分子在补偿偏压的护航下飘然过关。
质谱仪的检测器常常饱受高丰度化学背景噪声与低电荷未酶切大杂质的苦苦纠缠。人们尝试用各种前置过滤器,但大多笨重低效。1990年代末,加拿大国家研究委员会的罗杰·格夫雷蒙特(Roger Guevremont)与兰迪·珀维斯(Randy Purves)在俄罗斯科学家布里亚科夫早期成果的基础上,将高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)推进为现代质谱最强悍的“外挂物理滤网”。FAIMS安装在常压电喷雾源与质谱进样锥孔之间,核心是一对间隙仅有半毫米的同轴金属圆柱电极。电源在电极间施加极其凶暴的非对称波形电压(Dispersion Voltage, DV):在一小段极短的时间内施加高达数千伏的超高场强(),随后在一段较长的时间内施加极性相反的弱场强,使整个周期的时间平均电压严格为零。经典物理学曾假定离子的迁移率是恒定的常数,但在数万伏的微观电暴下,离子与气体分子的碰撞发生剧烈非线性形变,高场下的迁移率与低场下不再相等()!每个周期过后,离子都会在横向产生微小的净位移并最终撞死在极杆内壁。