提出了一种可减小高场非对称波形离子迁移谱（FAIMS）系统体积的阵列式微法拉第筒离子检测器,该检测器具有结构简单、稳定性好、噪声小、量程大、可在大气压条件下工作等优点。阵列式微法拉第筒包括栅电极、敏感电极、屏蔽电极3部分,其中敏感电极由数十个直径为200μm的硅圆柱交错排列而成。通过典型的MEMS工艺制作,法拉第筒与平板型FAI MS系统的MEMS工艺完全兼容。Fluent仿真结果表明,这种阵列式的设计,气体运动阻力较小,流场分布有助于载气中离子被充分吸收。与KEITHLEY237电流表级联后,测得阵列式微法拉第筒的噪声水平在0.5 pA以下。对丙酮样本进行了实验测试,结果显示其输出信号为210 pA左右,表明该阵列式微法拉第筒满足FAIMS系统的要求。

近年来,小体积、低功耗、价格低廉、使用方便的MEMS质谱仪成为了质谱领域的研究重点和热点。目前国外对MEMS质谱仪及其相关技术的研究已取得了一些成果,甚至研发出了较为完整MEMS质谱仪。但是整体而言,MEMS质谱仪的性能还很低,其研究主要还处于对其元件分别进行微型化的阶段。其中,MEMS离子源以对电喷雾离子源的研究为主;MEMS质量分析器以对离子阱的研究为主;MEMS离子检测器以对法拉第筒的研究为主。本文总结了MEMS质谱仪的最新成果,同时分析了可能面临的问题。