低频率射频辉光放电的研究

郭长娟，胡 帆，胡春燕，朱 辉

(1.华南师范大学化学学院，广东 广州 510006；2.广州禾信仪器股份有限公司，广东 广州 510663)

辉光放电(glow discharge, GD)是在一定的真空度或大气压环境下，在惰性气体或空气氛围中，对电极施加足够的电压，气体会被击穿电离的现象。射频辉光放电(radio frequency glow discharge, RFGD)施加射频电压，具有可同时电离导体和非导体的特点，在能源[1]、环境[2]及食品检测[3]等方面有很好的应用前景。飞行时间质谱(TOF MS)具有分析速度快、分辨率高、质量范围宽等优点，广泛应用于环境保护[4]、材料科学[5]、生命科学[6]和食品科学[7]等领域。目前，射频辉光放电与飞行时间质谱技术联用主要应用于非导体固体样品的检测[8-9]，并逐渐用于气体样品的检测[10]。

常见的射频辉光放电采用13.56 MHz频率电离固体样品。本工作拟采用低频率射频辉光放电，放电频率为1～3 MHz，同时检测液体样品及气体样品。辉光放电电离可在低功率(约20 W)下放电，在不经前处理的大气压状态下直接引入待测样品，有望应用于大气环境中痕量物质的检测。将研制的低频率射频辉光放电腔与飞行时间质谱仪联用，优化RFGD主要参数并对其性能进行表征，最后将本方法用于药品溶液及挥发性有机物的检测。

1 实验部分

1.1 低频率射频辉光放电结构

本研究使用的辉光放电结构是在自制的飞行时间质谱仪[11]分子离子反应器上改进而成的，由进样单元、电离腔和质谱连接腔构成，其结构示于图1。进样单元包括进样毛细管盖板、进样毛细管、进样毛细管套筒、进样毛细管加热棒和进样毛细管底座。……