طيف سنج تحرك يوني (IMS)، به عنوان يك ابزار مؤثر و معتبر، توانايي هاي بالقوه خود را جهت آشكارسازي سريع، حساس و ساده تركيبات آلي به اثبات رسانيده است. به رغم اين مزاياي برجسته، استفاده از اين آشكارساز در شناسايي مخلوط هاي پيچيده از تركيبات مختلف، همراه با مشكلاتي خواهد بود. به منظور غلبه بر اين مشكلات، مي توان از يك سيستم كروماتوگراف گازي (GC) به منظور جداسازي و ورود جزء به جزء نمونه به طيف سنج تحرك يوني استفاده نمود. سيگنال خروجي سيستم تزويجي GC-IMS، يك جريان الكتريكي فوق العاده كوچك (در حد پيكوآمپر) و متغير با زمان مي باشد كه ناشي از پرواز يون ها در فشار اتمسفر در درون سل طيف سنج تحرك يوني مي باشد. اين جريان در عين ناچيز بودن و نويزپذيري بسيار بالا، حاوي اطلاعات تجزيه اي منحصر به فرد در دو بعد جهت تشخيص كيفي و كمي نمونه تزريق شده به دستگاه GC-IMS مي باشد. به منظور استخراج اطلاعات پنهان موجود در اين سيگنال نويزي، حساس و كوچك، نياز به توسعه سيستم ها و مدارات آنالوگ ويژه جهت انجام اعمال آماده سازي سيگنال (signal conditioninig) از يك طرف و پياده سازي روش هاي جديد و كارآمد پردازش سيگنال، فيلترينگ طيف و افزايش نسبت سيگنال به نويز از طرف ديگر مي‌باشد (شكل 1). نكته شايان توجه اين است كه اين روش ها، عموماً پيچيده و زمانبر بوده وامكان آناليز آنلاين و بلادرنگ را از سيستم سلب مي نمايند. از آنجا كه دستيابي به اطلاعات در لحظه (بلادرنگ) و يا در زمان واقعي جهت آناليزها و بررسي‌هاي ميداني ضروري است، اين مشكل در آناليزهاي ميداني يك محل توسط آناليزورهاي گازي شيميايي از جمله كروماتوگراف گازي – طيف سنج تحرك يوني بيش از پيش نمود پيدا كرده و به يك مسأله حاد و مهم تبديل شده است. هدف از اين طرح، ارائه يك سيستم جامع طيف نگار دوبعدي به منظور نمايش و آناليز داده هاي دستگاه GC-IMS به صورت بلادرنگ و بدون تأخير جهت استفاده در آناليزهاي ميداني مي باشد (شكل 2). روش مورد نظر شامل اجزاي زير مي باشد: 1-\\tمبدل جريان به ولتاژ نويز پايين با بهره بسيار بالا 2-\\tتقويت كننده نويز پايين با بهره بالا 3-\\tسيستم نمونه برداري و اكتساب داده با سرعت بالا 4-\\tدسته بندي و صف بندي داده 5-\\tاعمال روش هاي محاسباتي سريع و بهينه شده جهت كاهش نويز 6-\\tنمايش آنلاين اطلاعات 7-\\tآناليز آنلاين اطلاعات و تعيين نوع ماده همراه با خروجي آلارم به صورت صوتي و نمايشي طرح پياده سازي شده توانايي استفاده به عنوان يك سيستم جامع و كارآمد جهت آناليز بلادرنگ و آنلاين داده هاي GC-IMS به منظور استفاده در آناليزهاي ميداني را دارا مي باشد.

طراحي و ساخت دستگاه آشكارساز دستي مكشي سبك مقادير ناچيز تركيبات نيترو آروماتيك (Hand-held IMS) براساس روش طيف سنجي تحرك يوني ارائه گرديده است. زمينه فني اختراع طراحي و ساخت دستگاه در حوزه شيمي تجزيه مي باشد. مشكلات فني مطرح در اين اختراع شامل: 1- كوچك‌سازي، سبك سازي و هوشمندسازي 2- نمونه برداري آسان و سريع به منظور افزايش دامنه عملكرد 3- عدم نياز به تغذيه خارجي 4- كاهش نويزپذيري و افزايش حساسيت راه حل : 1- طراحي و ساخت سل مينياتوري 2- نمونه برداري مبتني بر مكش 3- كاهش زمان آماده سازي 4- كاهش زمان بين دو آناليز متوالي و خارج كردن سريع مواد ناشي از آناليز قبلي 5- توسعه و كسب دانش فني سيستم داده‏برداري و كنترل اين محصول در طيف وسيعي از بخش هاي دولتي، خصوصي و صنعتي نظير نيروهاي نظامي و انتظامي، فرودگاه ها، سالنهاي اجلاس، نمايشگاه هاي بين المللي، مراكز حمــل و نقل، مكان هاي توريستي، گمركات و زندان ها كاربرد دارد. برجستگي هاي فني: كاليبراسيون اتوماتيك ابعاد كوچك: 13 * 45 * 19 سانتيمتر وزن كم: 3.350 كيلوگرم باطري قابل شارژ زمان آماده شدن: 15 دقيقه زمان آناليز و رفع آلودگي: كمتر از 20 ثانيه حساسيت: نانو گرم هشدار صوتي و تصويري

ميز آزمون جامع طيف سنجي تحرك يوني ( IMS test bench) ارائه گرديده است. زمينه فني اختراع طراحي و ساخت دستگاه در حوزه شيمي تجزيه ميباشد. \\\\tمشكلات فني مطرح در اين اختراع شامل: 1-\\\\tافزايش اطمينان و تسريع سيستم تست قطعات طيف سنجي تحرك يوني قبل از نصب در آشكارسازهاي دستي و دو منظوره ايستگاهي 2-\\\\tشناسايي و تعويض آسان قطعات معيوب سيستم طيف سنجي تحرك يوني 3-\\\\tاطمينان از عملكرد قطعات مونتاژي در خط توليد آشكارسازهاي دستي و دو منظوره ايستگاهي قبل از نصب بر روي دستگاه 4-\\\\tزمان آمادهسازي ميز آزمون 5-\\\\tايمني ميز آزمون 6-\\\\tتعويض مد دستگاه \\\\tراه حل: 1-\\\\tطراحي و ساخت تجهيزات الكترونيكي و مكانيكي مرجع 2-\\\\tانجام همزمان تست مكانيكي، الكترونيكي و حرارتي 3-\\\\tتعويض سريع قطعات مكانيكي و الكترونيكي مورد تست با قطعات مرجع 4-\\\\tتوسعه سيستم هاي ايمني الكترونيكي در مواجهه با منابع تغذيه ولتاژ بالا 5-\\\\tتوسعه و كسب دانش فني كليد تعويض مُد دستگاه \\\\tبرجستگي هاي فني: 1-\\\\tزمان آماده شدن: 30 دقيقه 2-\\\\tزمان تست الكترونيكي: كمتر از يك دقيقه 3-\\\\tزمان عيب يابي: كمتر از 300 ثانيه 4-\\\\tگاز حامل: هواي محيط

امروزه اغلب دستيابي سريع به داده هاي تجزيه ‌اي و اطلاعات مطلوب در مورد ذرات، در محل‌هاي مورد نظر از ارزش و اهميت بالايي بر خوردار مي‌باشد. در آناليزهاي ميداني يك محل توسط آناليزورهاي گازي شيميايي، دستيابي به اطلاعات در لحظه و يا در نزديكي زمان واقعي جهت آناليزها و بررسي‌هاي ميداني ضروري است. دستگاه واجذب كننده ذرات جامد، توانايي استخراج سريع ماده مورد نظر از بافت نمونه را دارا مي باشد. اين دستگاه روش كاربردي ساده و سريع براي اندازه گيري مستقيم بدون نياز به استخراج و آماده سازي نمونه را فراهم مي نمايد. استخراج و جداسازي سريع باعث كاهش چشمگير تخريب حرارتي تركيبات حساس به دما شده و نيز باعث كاهش پهناي پيك و در نتيجه بهبود همزمان شدت پيك و حد تشخيص مواد در آناليزور شيميايي مي‮گردد. دستگاه واجذب كننده ذرات جامد براي تزريق ماده جامد به آناليزورهاي گازي شيميايي بدون نياز به آماده سازي نمونه در آزمايشگاه طراحي و ساخته شد. دستگاه واجذب كننده ذرات جامد شامل اجزا ذيل مي باشد: \t 1-\tسيستم بالابرنده 2-\tواجذب كننده 3-\t1)فيلتر و 2)بخش ورود نمونه 4-\tسرپوش جمع كننده 5-\t1)اتصالات، 2)خطوط انتقال و 3)المانهاي حرارتي 6-\t1)شير نمونه برداري، 2)لوپ، 3)فن و متعلقات اين دستگاه به آناليزورهاي گازي شيميايي متصل شده و دماي نقاط مختلف آن به طور دقيق كنترل مي شود. در وضعيت نمونه برداري، ابتدا ماده مورد نظر را به صورت جامد بر روي فيلتر مخصوص كه براي اين دستگاه طراحي شده قرار داده و وارد قسمت واجذب مي كنيم. در اين هنگام نمونه بر اثر برخورد گاز گرم با آن واجذب شده و از طريق خطوط انتقال گرم وارد شير شش راهه گرم مي‮شود. در اين لحظه نمونه وارد لوپ خنكي مي شود كه باعث متراكم شدن نمونه مي گردد. در وضعيت آناليز، شير شش راهه چرخيده و لوپ متصل به آن به سرعت گرم مي شود. دراين هنگام گاز حامل، لوپ را شسته و نمونه هاي موجود در آن را وارد آناليزور گازي شيميايي مي نمايد. پس از اتمام آناليز شير شش راهه مجددا به حالت اول خود برگشته و باعث عبور گاز خنك از درون لوپ مي گردد. بنابراين لوپ، خنك شده و براي آناليز بعدي آماده مي‮گردد. اين روند تا حد زيادي باعث حذف مزاحمت ها و پيش تغليظ نمونه مورد نظر مي گردد.