低頻率射頻輝光放電的研究

郭長娟，胡 帆，胡春燕，朱 輝

(1.華南師范大學化學學院，廣東 廣州 510006；2.廣州禾信儀器股份有限公司，廣東 廣州 510663)

輝光放電(glow discharge, GD)是在一定的真空度或大氣壓環境下，在惰性氣體或空氣氛圍中，對電極施加足夠的電壓，氣體會被擊穿電離的現象。射頻輝光放電(radio frequency glow discharge, RFGD)施加射頻電壓，具有可同時電離導體和非導體的特點，在能源[1]、環境[2]及食品檢測[3]等方面有很好的應用前景。飛行時間質譜(TOF MS)具有分析速度快、分辨率高、質量范圍寬等優點，廣泛應用于環境保護[4]、材料科學[5]、生命科學[6]和食品科學[7]等領域。目前，射頻輝光放電與飛行時間質譜技術聯用主要應用于非導體固體樣品的檢測[8-9]，并逐漸用于氣體樣品的檢測[10]。

常見的射頻輝光放電采用13.56 MHz頻率電離固體樣品。本工作擬采用低頻率射頻輝光放電，放電頻率為1～3 MHz，同時檢測液體樣品及氣體樣品。輝光放電電離可在低功率(約20 W)下放電，在不經前處理的大氣壓狀態下直接引入待測樣品，有望應用于大氣環境中痕量物質的檢測。將研制的低頻率射頻輝光放電腔與飛行時間質譜儀聯用，優化RFGD主要參數并對其性能進行表征，最后將本方法用于藥品溶液及揮發性有機物的檢測。

1 實驗部分

1.1 低頻率射頻輝光放電結構

本研究使用的輝光放電結構是在自制的飛行時間質譜儀[11]分子離子反應器上改進而成的，由進樣單元、電離腔和質譜連接腔構成，其結構示于圖1。進樣單元包括進樣毛細管蓋板、進樣毛細管、進樣毛細管套筒、進樣毛細管加熱棒和進樣毛細管底座。……