КОНЦЕНТРИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ИОНИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИОНИЗАЦИИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ИОНИЗАЦИИ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ (ХИАД), ИОНОПРОВОД И СПОСОБ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД), включающий:
внешнюю трубку, через которую прокачивают газ, при этом внешняя трубка выполнена с возможностью выполнения функций первого электрода;
внутренний капилляр, заключенный во внешнюю трубку и соосный с ней, при этом внутренний капилляр выполнен с возможностью выполнения функций второго электрода, причем ионы определяемого вещества и слоя газовой оболочки возвращаются по внутреннему капилляру; и
источник напряжения, соединенный с внешней трубкой и с внутренним капилляром, при этом напряжение, подаваемое источником напряжения, обеспечивает ионизированный газ, способный реагировать с образцом.
2. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором внутренний капилляр является соосным по отношению к внешней трубке.
3. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором газ, который прокачивают через внешнюю трубку, представляет собой воздух.
4. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором газы, прокачиваемые через внешнюю трубку и внутренний капилляр, прокачивают непрерывно.
5. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором газ, прокачиваемый через внутренний капилляр, прокачивают непрерывно, в то время как поток газа через внешнюю трубку периодически останавливают или реверсируют.
6. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором на поток, протекающий по внутреннему капилляру, накладывают осциллирующий поток газа для периодического изменения направления общего потока, но при этом направления общего потока, усредненного по всем импульсам, от поверхности образца в масс-спектрометр.
7. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором газ, прокачиваемый через внутренний капилляр, непрерывно перекачивают в направлении масс-спектрометра с использованием пульсирующего входа.
8. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором внутренний капилляр включает проводник.
9. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором внешняя трубка представляет собой изолятор, покрытый или частично покрытый с наружной стороны проводником.
10. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором внутренний капилляр имеет закругленный конец трубки.
11. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором внутренний капилляр включает по меньшей мере один внутренний игольчатый электрод.
12. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 11, в котором по меньшей мере один внутренний игольчатый электрод включает внутренний игольчатый электрод в форме звезды.
13. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 11 или 12, в котором по меньшей мере один внутренний игольчатый электрод включает по меньшей мере один выступ в форме одинарного, двойного, тройного или более высокого порядка витка спирали.
14. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором ионизированный газ, способный реагировать с образцом, выводят из внешней трубки с помощью непрерывного потока газа.
15. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором потоки, направленные из трубки и в капилляр, уравновешены таким образом, что ионы, десорбированные с поверхности, образуют пробку, находящуюся на центральной линии капилляра, в то время как газ, который не принимал участия в образовании ионов, образует буфер между ионами и стенкой капилляра.
16. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором образования ионов достигают одним из следующих способов: ионизацией посредством диэлектрического барьерного разряда, с помощью низкотемпературной плазмы, коронного разряда переменного тока, коронного разряда постоянного тока, с помощью ионизации в тлеющем разряде при атмосферном давлении.
17. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором способность десорбировать и/или ионизировать молекулы на поверхности образца повышают путем добавления летучих допирующих химических веществ в поток газа, вытекающий из внешней трубки.
18. Концентрический зонд поверхностной ионизации для проведения химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) по п. 1, в котором способность десорбировать и/или ионизировать молекулы на поверхности образца повышают путем нагревания газового потока, вытекающего из внешней трубки.
19. Сверхзвуковая пробоотборная трубка, включающая трубку, соединенную с масс-спектрометром, где трубка выполнена с возможностью перемещения буферированной пробки из ионов от источника ионизации к масс-спектрометру, при этом трубка включает первое сопло Лаваля, выполненное с возможностью вызывать поток буферированной пробки из ионов со сверхзвуковой скоростью.
20. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 19, в которой поток газа перед первым соплом Лаваля является дозвуковым.
21. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 19 или 20, дополнительно включающая второе сопло Лаваля, выполненное с возможностью вызывать поток буферированной пробки из ионов с дозвуковой скоростью.
22. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 21, в которой второе сопло Лаваля представляет собой сверхзвуковой диффузор.
23. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 21, в которой поток газа после первого сопла Лаваля и перед вторым соплом Лаваля является сверхзвуковым.
24. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 21, в которой поток газа после второго сопла Лаваля является дозвуковым.
25. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 19, в которой трубка после первого сопла Лаваля выполнена таким образом, что буферированная пробка из ионов переходит от сверхзвуковой скорости к дозвуковой скорости.
26. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 19, где эта трубка, соединенная с масс-спектрометром, выполнена с возможностью минимизации потерь энергии буферированной пробки из ионов на стенках трубки.
27. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 19, в которой конец низкого давления трубки, соединенный с масс-спектрометром, имеет радиочастотный ионопровод, образованный двумя проводниками, расположенными вблизи внутренней стенки трубки, при этом сверхзвуковая пробоотборная трубка выполнена таким образом, что ионы и заряженные частицы претерпевают усредненное суммарное движение в направлении от стенки трубки в процессе радиочастотного цикла.
28. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 19, дополнительно включающая зонд для отбора проб, включающий внутренний капилляр, имеющий проводник и по меньшей мере один внутренний игольчатый электрод.
29. Сверхзвуковая пробоотборная трубка по п. 19, дополнительно включающая зонд для отбора проб, включающий внутренний капилляр, имеющий проводник, где зонд для отбора проб соединен со спектроскопическим детектором подвижности ионов (СИП).
30. Способ применения концентрического ХИАД зонда поверхностной ионизации, включающий:
сканирование поверхности с использованием концентрического ХИАД зонда поверхностной ионизации для обнаружения молекул, указывающих на присутствие по меньшей мере одного индикатора представляющей интерес области;
регистрацию положительного сигнала, если обнаружена по меньшей мере одна представляющая интерес область; и
сканирование поверхности с применением концентрического ХИАД зонда поверхностной ионизации для обнаружения по меньшей мере одного взрывчатого вещества.
31. Способ по п. 30, в котором индикаторный сигнал преобразуют в видимый или слышимый сигнал с интенсивностью, высотой тона или цветом, которые зависят от интенсивности сигнала, чтобы этот видимый или слышимый сигнал можно было использовать для того, чтобы побудить оператора перемещать зонд в направлении представляющей интерес области.
32. Способ по п. 30, в котором сигнал, указывающий на представляющую интерес область, и сигнал определяемого вещества объединяют, чтобы показать, что положение определяемого вещества совпадает с представляющей интерес областью.
33. Способ по п. 30, в котором представляющей интерес областью является отпечаток пальца.
34. Способ по п. 33, в котором отпечаток пальца делают видимым, чтобы показать, что лицо, оставившее отпечаток пальца, оставило его в положении, которое совпадает с представляющим интерес определяемым веществом.
35. Способ применения концентрического ХИАД зонда поверхностной ионизации по п. 30, в котором сканирование поверхности с применением концентрического ХИАД зонда поверхностной ионизации для обнаружения молекул, указывающих на присутствие по меньшей мере одного отпечатка пальца, включает сканирование для обнаружения по меньшей мере одного вещества из молочной кислоты, лактата или пирувата.
36. Способ применения концентрического ХИАД зонда поверхностной ионизации по п. 30, в котором в ходе сканирования поверхности с применением концентрического ХИАД зонда поверхностной ионизации информацию, содержащуюся в сигнале, применяют для модификации по меньшей мере одного из следующих параметров прибора: температуры газа, по меньшей мере одного регулируемого затвором параметра расхода, присутствия по меньшей мере одного допирующего вещества или диапазона масс масс-спектрометра.
37. Концентрический масс-спектрометрический вход, включающий:
источник ионизации, работающий при атмосферном давлении;
внешнюю трубку, через которую прокачивают газ, внутренний капилляр, заключенный во внешнюю трубку и соосный с ней, где ионы определяемого вещества, генерированные источником ионизации, и слой газовой оболочки возвращают через внутренний капилляр и перемещают в направлении масс-спектрометра.
38. Концентрический масс-спектрометрический вход по п. 37, где втекающий и вытекающий потоки сбалансированы таким образом, что втекающий поток является достаточно большим для перемещения ионов, генерированных источником ионизации, по направлению к внутреннему капилляру, в то время как вытекающий поток является небольшим, но достаточным для поддержания слоя газовой оболочки, который препятствует ионам и получающимся из них нейтральным частицам достигать внутренней стенки капилляра.