[00132406]新型便携式离子迁移谱仪

一、项目简介本成果中的新型便携式离子迁移谱仪是一种广谱检测仪器，可同时检测多种痕量化学物质，包括爆炸物、毒品、环境污染物、食品有害添加剂、农药残留等。该产品基于高场不对称波形离子迁移谱原理，类似于离子过滤器，可以选择性地使目标样品分子通过，而其他成份则被过滤，因此比传统的飞行时间离子迁移谱仪具有更好的选择性和信噪比，甚至能分辨出传统离子迁移谱仪和质谱仪都难以分辨的同分异构体，因此被称为是下一代的离子迁移谱。此外，它的核心部件离子迁移管结构简单，不需传统离子迁移管中的离子门，因此易于加工，特别适合采用微机电加工技术大批量制造，一致性好，成品率高，可大大降低成本，且易于实现仪器的微小型化。与传统的离子迁移谱仪相比，它体积小，重量轻，价格低，便于大范围推广使用。适用于反恐、禁毒、环境保护、食品安全以及军事领域的现场快速探测，检测极限为ppb量级，检测时间不到1分钟，在军事和民用领域有重要的应用前景，具有显著的经济效益和社会效益。本项目为国家“863”项目成果，经过项目团队的技术攻关，现已经开发出一套台式新型离子迁移谱仪样机（图1），在实验中检测出爆炸物、毒品、三聚氰胺、农药、挥发性有机物（VOC），甚至还分辨出对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯这三种同分异构体的信号（图2），说明它具有更好的准确性。项目产品目前的检测极限是50～100ppb，检测时间约1分钟，重量小于4Kg。基于嵌入式系统的便携式离子迁移谱仪样机正在积极开发中，即将研制成功。二、市场需求预测及效益分析本项目产品能够现场快速检测爆炸物、毒品、环境污染物、食品有害添加剂、农药残留等化学物质，在反恐、禁毒、环境保护、食品安全以及军事领域有重要的应用前景。目前现场探测易燃易爆等危险品及管制物品的主流技术手段仍然是采用传统的离子迁移谱仪，虽然它灵敏度高、检测时间短，但是价格高达40万元左右，而且误报率较高，因而限制了其大范围推广使用。美国“9-11”事件发生之后，一些西方发达国家才在海关、机场等重要场所配备了离子迁移谱仪，以便能够在现场对爆炸物以及其他违禁品进行快速检测。与传统的离子迁移谱仪相比，本成果中采用的高场不对称波形离子迁移谱技术具有更好的选择性和信噪比，甚至能分辨出传统离子迁移谱仪难以分辨的同分异构体，并且更易于实现仪器的微小型化，被称为是下一代的离子迁移谱，是传统离子迁移谱仪的升级换代产品。目前国外只有美国Sionex公司和英国Owlstone公司开发出了这种新型的离子迁移谱仪产品，但售价不菲，约合人民币20～30万元，目前还处于市场推广阶段。相比之下，本成果中的新型便携式离子迁移谱仪只有约5万元人民币左右，具有更高的性价比，市场竞争力很强，便于大范围推广使用。三、项目团队介绍本项目研发单位是中科院合肥物质科学研究院合肥智能机械研究所，是传感技术国家重点实验室的组成单位，具备优良的产品设计、加工、测试条件，拥有一支高学历、高技术水平的研发团队，承担过多项国家级科研项目，具有丰富的实践经验，可以为本成果提供持续的技术支持。四、合作模式本项目计划投资800～1000万元。合作模式可以为合作开发系列产品、技术入股或提供产品。