اندازه گیری ثابت سرعت تشکیل یون های پروتونه شده و دیمرهای با مرز پروتون در فاز گازی و طیف سنجی تحرک یونی وارون (inverse ion mobility spectrometry)

این رساله به طور کلی به دو بخش تقسیم می گردد. در بخش اول روشی برای اندازه گیری ثابت سرعت واکنش انتقال پروتون، توسط اسپکترومتر تحرک یونی در فشار محیط ارائه شده است. در این بخش ثابت سرعت واکنش تشکیل یون های پروتونه شده ( ) و ثابت سرعت واکنش تشکیل دیمر ( ) اندازه گیری شد. در این روش نمونه ( ) به طور پیوسته از انتهای ناحیه رانش وارد سل می شود و در حین عبور در نقاط مختلف این ناحیه با یون های که از شبکه یونی رها شده اند، واکنش می دهد و بدین صورت بر اساس واکنش دیمر در نقاط مختلف ناحیه رانش تولید می شود. بنابراین دنباله ای بین پیک های مونومر و دیمر ایجاد می شود. ثابت سرعت این واکنش را می توان از دنباله طیف تحرک یونی استخراج نمود. روابط ریاضی این دنباله بر اساس سینتیک واکنش به دست آمد که نشان می دهد لگاریتم شدت دنباله مونومر- دیمر بر حسب زمان رانش خطی است. شیب این نمودار با ثابت سرعت واکنش تشکیل دیمر متناسب است. در بخش دیگری از مطالعات سینتیکی ثابت سرعت واکنش اندازه گیری شد. دسته ای از یون های واکنشگر که از شبکه یونی رها می شوند، در نقاط مختلف ناحیه رانش با نمونه برخورد نموده و مونومر تولید می کنند. بدین ترتیب یون های مونومر در فواصل مختلف از شبکه یونی ایجاد می شوند که این امر باعث ایجاد یک دنباله بین پیک واکنشگر و پیک مونومر می شود. با استفاده از معادله سینتیکی این واکنش روابطی به دست آمد که نشان می دهد لگاریتم شدت دنباله واکنشگر- مونومر بر حسب زمان رانش نیز خطی است و شیب این نمودار با ثابت سرعت واکنش تشکیل مونومر مرتبط است. در پایان بخش مطالعات سینتیکی، معادله توزیع دانسیته آن دسته از یون های دیمر که از واکنش پی در پی تولید می شوند، با استفاده از یک مدل محاسبه شد. سپس مقادیر محاسباتی از طیف تجربی کسر گردید و مقادیر دقیق تر ثابت سرعت برای واکنش های تشکیل مونومر و دیمر گزارش شد. در بخش دوم این رساله، روشی جدید برای افزایش قدرت تفکیک اسپکترومتر تحرک یونی و سایر تکنیک های پالسی مشابه با آن، مانند اسپکترومتر جرمی زمان پرواز ارائه شده است. در این روش به جای تولید بست? یونی، یک فرو رفتگی در پرتو یونی ایجاد می شود. این پدیده توسط اعمال پالس به شبک? یونی به صورت معکوس اتفاق می افتد. فرورفتگی مذکور با همان سرعت بست? یونی حرکت می کند و جمع کننده زمان رانش آن را برابر با زمان رانش حالت نرمال می خواند. با استفاده از این روش، قدرت تفکیک به انداز? 30 تا60 درصد بیشتر از حالت نرمال به دست می آید. همچنین در این روش می توان برخی پیک های مجاور در طیف که در حالت نرمال قابل جدا شدن نیستند را در خط پایه به طور کامل از هم جدا کرد. دلیل اصلی امتیاز این روش نسبت به روش نرمال، وجود دافع? یونی در بیرون از فرورفتگی و حذف آن در داخل فرورفتگی می باشد.