昆明龙创新辉科技有限公司

离子迁移谱铺路人

执着于离子迁移谱(IMS)技术研发与推广
国内唯一提供开放式非放射性离子迁移谱传感器的专业团队

10+
年技术研发
4
大产品体系
4
自媒体平台
ppb
级检测灵敏度
向下滚动

我们是谁

昆明龙创新辉科技有限公司——离子迁移谱技术的铺路人

🔬

我们的理想与定位

我是【离子迁移谱铺路人】,名字长但不臭 😊。
执着于离子迁移谱(IMS)技术研发与推广,是昆明龙创新辉科技有限公司的核心技术团队。

科学,使我们更加接近事物的本质,并感受到平静的快乐!

IMS传感器 检测器 技术铺路人 云南昆明
🎯

我们的理念

  • 一根筋做好离子迁移谱
  • 国内唯一提供开放式非放射性IMS传感器
  • 不做整机,只做核心技术赋能
  • 让合作伙伴快速拥有自有特色的IMS产品
📍

我们的现状

地点:云南·昆明

公司:昆明龙创新辉科技有限公司

地址:中国(云南)自由贸易试验区昆明片区经开区新兴产业孵化区

经验:专注于IMS技术十余年

核心专利:离子迁移管、离子门、抗干扰技术等多项专利

🌟 我们的独特之处

  • 非放射性电离源(电晕放电/紫外光电离),告别⁶³Ni放射源
  • 从漂移管到整机四级产品体系,逐级降低合作伙伴门槛
  • 免费样机试用机制,让客户零风险验证IMS价值
  • 采集板形状免费定制,适配不同产品形态

🏆 核心能力

  • 漂移管设计:陶瓷管+离子门+离子源+数据采集板
  • 离子门技术:TP型结构优化,分辨率提升180-200%
  • 抗干扰设计:差分放大+全金属屏蔽+闭环温控
  • 系统集成:气路、进样、过滤、泵座完整方案

技术体系

离子迁移谱核心技术全解析——从基本原理到工程实现

离子迁移谱基本原理

离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry, IMS)是一种基于气相离子在弱电场中迁移速度差异进行分离和检测的分析技术。因其可在大气压下工作,常被称为"常压质谱"。

核心公式

v_d = K × E

其中 v_d 为漂移速度,K 为迁移率,E 为电场强度。不同离子因质量、形状、电荷不同,在漂移管中迁移速度各异,形成"指纹"谱图。

工作过程

  1. 电离:样品分子在电离源中被电离成正/负离子
  2. 注入:离子门周期性开启,离子脉冲进入漂移区
  3. 漂移分离:离子在均匀电场中迁移,大离子慢、小离子快
  4. 检测:法拉第盘接收离子电流,形成迁移谱图

关键参数

  • 分辨率:龙创IMS可达50-100+
  • 检测限:ng~pg级(ppb甚至ppt级)
  • 响应时间:秒级(<5s)
  • 约化迁移率K₀:物质识别的"指纹"参数

IMS系统架构

一套完整的离子迁移谱仪由六大子系统构成,龙创在每一环节均有深厚积累。

六大核心模块

  • 采样与进样系统:膜进样/直接进样/热解析进样,根据应用场景选择
  • 离子迁移管:核心部件,含电离区、离子门、漂移区
  • 载气与漂气循环系统:保证迁移管内气体纯净稳定
  • 离子门控制系统:精确控制离子注入时间和频率
  • 高压电源系统:漂移电场+电离源供电
  • 信号采集与处理:微弱电流放大→ADC→谱图分析→物质识别

电离技术

电离源是IMS的"心脏",决定了能检测什么物质。龙创主打非放射性电离技术。

龙创核心技术——非放射性电离

  • 电晕放电电离:稳定可靠,适用于大多数VOCs检测
  • 紫外光电离(VUV):选择性电离,背景干净,适合痕量检测
  • 臭氧增强光电离:解决多产物离子问题,提升定量稳定性

传统方案对比

  • ⁶³Ni放射源:传统方案,存在辐射安全风险,受法规限制
  • 电喷雾电离(ESI):适合液相联用,龙创主攻气相方向

离子门技术

离子门是IMS分辨率的"调节阀",龙创拥有多项离子门相关专利。

龙创离子门专利技术

  • TP型离子门结构:长方形栅格设计,开关控制精确
  • 双信号控制:消除BN门清空区影响
  • 非线性高电场聚焦:离子利用率从1%提高到20%
  • 分辨率提升180-200%:达到传统理论值的近2倍

离子门工作原理

离子门由一对栅网电极构成,施加周期性脉冲电压。开门时离子进入漂移区,关门时离子被阻挡中和。开门时间越短,注入的离子脉冲越窄,分辨率越高。

抗干扰技术

现场应用的最大敌人是振动、温湿度变化和电磁干扰。龙创三板斧解决。

三大抗干扰技术

  • 差分传感器:附加传感器同步采集振动噪声,差分放大器做差值运算,消除振动伪信号
  • 全金属屏蔽腔体:EMI滤波模块,抵御10V/m空间电磁辐射
  • 温湿度闭环控制:分段式陶瓷加热+分布式传感器,温度波动<±0.3℃,湿度控制在5%RH以下

相关专利

《提高离子迁移管抗干扰性能的方法及其处理电路》——通过差分放大器和低通滤波器,从噪声中提取干净的离子电流信号。

IMS技术家族对比

IMS不是一个单一技术,而是一个家族。选对技术路线比盲目优化更重要。

五大IMS技术对比

技术分辨率特点代表厂商
DTIMS(漂移管型)40-100经典方案,可算CCS龙创、Airsense
TWIMS(行波型)40-55行波推动,速度快Waters
TIMS(捕获型)100-200分辨率最高Bruker
FAIMS(非对称波形)中等高场分离,微型化Thermo Fisher
HiKE-IMS(高动能)中等低气压+高场,抗湿度大连化物所

📖 延伸阅读(点击跳转原文)

应用方向

IMS天生为现场应用而生——从军事安全到半导体监测,覆盖六大核心场景

化学报警器

IMS最成熟的应用领域。龙创的传感器可直接用于化学报警器,检测爆炸物、毒品、工业有毒气体等。

典型检测对象

  • 爆炸物:TNT、RDX、PETN等硝基化合物
  • 毒品:海洛因、可卡因、冰毒等
  • 化学战剂(CWA):沙林(GB)、VX等神经毒剂
  • 工业TIC:NH₃、H₂S、HCl、SO₂、Cl₂等

龙创报警器传感器特点

  • 非放射性电离源,安全合规
  • 秒级响应,24小时连续工作
  • 膜进样可选,消除环境干扰
  • 内置谱峰分析和报警算法

半导体AMC监测

半导体制造对超洁净环境要求极高。IMS可直接进样检测ppb甚至更低浓度的污染气体。

检测能力

  • SO₂:不带膜1ppb,带膜100ppb
  • 酸性气体:HF、HCl、HBr等
  • 掺杂气体:PH₃、B₂H₆等
  • 有机溶剂蒸汽:IPA、丙酮等

技术优势

  • 大气压工作,无需真空系统
  • 响应速度远快于GC-MS
  • 设备体积小,可分布式部署
  • 成本远低于质谱方案

GC-IMS检测器

IMS作为气相色谱的检测器(IMSD),兼具广泛检测能力和分离能力,是GC的好助手。

IMSD vs 传统GC检测器

检测器优点局限
FID通用,灵敏度高不能区分同分异构体
ECD卤素灵敏仅限电负性物质
PID快速,便携检测限有限
IMSD通用+分离,几乎通吃需要优化参数
MSD定性最强贵,需真空,维护复杂

龙创IMSD产品

IMSD for GC已小批量生产,适配主流GC平台。一根柱子搞不定的分离问题,加上IMSD往往能解决。

军事与安全

IMS在军事和安全领域具有不可替代的地位。GJB 9788是相关产品的基本要求。

核心场景

  • 战场化学侦察:CWA连续监测,秒级报警
  • 机场安检:爆炸物痕量检测
  • 边境缉毒:毒品快速筛查
  • 重要场所安保:大型活动、地铁、场馆

环境适应性要求

  • 温度:-40℃~+55℃(漠河到火炉城市)
  • 海拔:青藏高原等高海拔地区
  • 湿度:海南等湿热环境
  • 抗冲击振动、电磁兼容

恶臭气体检测

硫系恶臭物质是IMS的天然强项——线性好、灵敏度高、响应快。

实测数据

  • 甲硫醚:线性定量范围0.2-10mg/m³
  • H₂S:检测限低至2.5ppb(TRDD-IMS)
  • 甲硫醇、二甲二硫醚:同样灵敏

应用场景

  • 污水处理厂周边恶臭监测
  • 垃圾填埋场气体检测
  • 化工园区异味投诉取证
  • 食品厂废气排放监控

呼气诊断

人体呼出气中的VOCs是疾病筛查的"金矿"。IMS的快速响应适合现场筛查。

研究进展

  • 丙酮:糖尿病筛查标志物,呼出气浓度高但需膜渗透方案
  • NO:炎症标志物,哮喘诊断
  • 多VOCs指纹:肺癌等疾病的呼气指纹图谱

技术挑战

  • 呼出气湿度极高(接近饱和),需要脱水处理
  • Nafion管可有效脱水且保留目标气体
  • 个体差异大,需要大量临床数据建立模型

产品矩阵

昆明龙创新辉科技——从核心器件到完整机芯的四级产品体系

按形式分

P系列 · 便携式

手提式化学品探测器,重量一般在2.0-5.0kg。适合现场巡查、应急检测等场景。

IMSS-P2 便携式机芯

在前三代产品基础上研制,集成度高、快速、成本低。可应用于小型台式气体分析仪、气体报警器等。

  • 非放射性电离源
  • 分析时间 <5s
  • 支持样机免费试用

P3 化学报警器

基于机芯加外壳和电池,龙创自行设计的示范产品。黑乎乎的,但很实用。

  • 化学战剂/工业毒气检测
  • 声光报警系统
  • 已有外观专利(CN309765683S)

H系列 · 手持式

可以单手握持不觉得费力的产品,重量一般在1.0-2.0kg。龙创最不看好的形态,却总是卖得最好。

H1 手持式机芯

为手持式化学报警器而设计的传感器,体积小、功耗低、响应快。

  • 重量目标 <1.5kg
  • 电池供电,续航8h+
  • 正负双模式检测

H系列定制

根据合作伙伴需求定制手持式IMS方案。采集板形状免费定制。

  • 适配不同外壳设计
  • 支持多种进样方式
  • 快速打样,1-2周交付

D系列 · 台式型

桌面级IMS分析仪器,性能最强,适合实验室、生产线、固定监测点等场景。

D系列 台式IMS分析仪

性能最强的IMS平台,可配备多种进样方式和检测器配置。

  • 分辨率 >50
  • 支持GC-IMS联用
  • 多种电离源可选

IMSD for GC

作为GC检测器的IMS模块,广泛检测能力+分离能力,GC的好助手。

  • 已小批量生产
  • 适配主流GC平台
  • 让一根柱子搞定更多分离

按用途分

🛡️

痕量气体检测

爆炸物、毒品、化学战剂、工业有毒气体的痕量检测与报警。

  • 灵敏度:ng~pg级
  • 响应时间:<5s
  • 连续工作24h+
🏭

AMC监测

半导体制造、制药、特曲食品等超洁净环境的气体监测。

  • SO₂检测限:1ppb
  • 可直接进样
  • 7×24小时连续运行
📊

GC检测器

作为GC的IMS检测器(IMSD),兼具广泛检测能力和分离能力。

  • 比FID更通用
  • 比MSD更便宜
  • 辅助柱子解决分离难题

四级产品演进路径

L1

IMS漂移管(IMST)

最简单而灵活的迁移谱

  • 陶瓷管(含离子门)
  • 离子源(电晕放电/紫外)
  • 漂移电源
  • 数据采集板

只采样,不分析。给研究者最大的自由度。

L2

IMS传感器(IMSS)

为特定应用而做的漂移管

  • 谱峰自动分析
  • 迁移率/K₀值计算
  • 报警功能实现
  • 支持定制采集板

化学报警器、毒剂检测的核心模块。

L3

IMS机芯(IMSC)

更加集成的完整解决方案

  • 气路(双泵系统)
  • 过滤器
  • 进样器
  • 台式/便携/车载/手持

设计个壳、打个标、加个显示,就能推出自有产品。

L4

整机(示范)

仅为示范应用而开发

  • 3D打印外壳
  • 电池供电
  • P3化学报警器
  • 便携式探测分析仪

已有外观专利。不做整机,只做示范。

📋 核心专利

CN 222088524 U

一种离子迁移管

电极环与管体内离子通道隔绝,避免腐蚀和离子中和失去电荷的风险。

CN 219203094 U

一种离子门

TP型结构+长方形栅格,双信号控制,消除BN门清空区影响,提高分辨率。

CN 102072934 B

SF₆品质检测方法

基于IMS的电力系统六氟化硫气体品质检测,无需前处理,5分钟内完成。

CN309765683S

便携式IMS探测分析仪

外观设计专利,用于气体物质鉴别的监测装置。

发明专利

提高离子迁移管抗干扰性能的方法

差分传感器+差分放大器消除振动噪声,低通滤波获得干净离子电流信号。

文摘精选

精选自公众号、知乎、B站、抖音四大平台的核心技术文章与视频

联系方式

国内唯一提供开放式非放射性IMS传感器的专业团队,期待与您合作

🤝 合作流程

1
免费试用样机

申请样机,亲手验证IMS能力

2
购买机芯

选择合适的机芯,快速集成

3
定制传感器

针对特定应用深度定制

4
深度合作

联合开发,共创自有品牌

📞 联系方式

电话 13708793904
微信 CIMS1221
邮箱 info@lcims.tech
域名 lcims.tech
公众号 离子迁移谱铺路人
知乎 离子迁移谱铺路人
B站 离子迁移谱铺路人
公司 昆明龙创新辉科技有限公司
地址 云南·昆明·自贸区经开区新兴产业孵化区

"科学,使我们更加接近事物的本质,并感受到平静的快乐!"