در این پایان نامه شناسایی مواد منفجره به روش طیف سنج تحرک یونی (ims) با منبع تخلیه کرونا در پلاریته مثبت مورد بررسی قرار گرفت. این کار از طریق پیرولیز مواد مورد نظر در دمای بالا (حدود 200 درجه سانتی گراد) و تولید no وno2 امکان پذیر است. سپس no در سل دستگاه ims به یون مثبت تبدیل شده و براحتی قابل شناسایی می باشد. . حد تشخیص عملی بدست آمده برای مواد منفجره petn، nto، hmx، rdx و tnt، به ترتیب برابر8-10 ×4، 6-10×1، 8-10 ×1، 9-10 ×0/5 و 6-10 ×1 گرم می باشد. رفتار دمایی این مواد مورد بررسی قرار گرفت و دمای بهینه برای شناسایی مواد منفجره مشخص گردید. در ادامه جهت بهبود در شناسایی پیک no+ حاصل از پیرولیز مواد منفجره، ساختار منبع کرونا تصیح شد تا بتوان شدت پیک no+ زمینه حاصل از کرونا را کاهش داد. در این طراحی از یک صفحه دیسکی که روزنه ای کوچک در مرکز آن تعبیه شده در مقابل الکترود سوزن استفاده شد. شدت پیک واکنشگر no+ نسبت به تغییرات سرعت جریان گاز رانش و ولتاژ کرونا در دو حالت (با دیسک و بدون دیسک) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که با افزایش سرعت جریان هوا و کاهش ولتاژ کرونا در شرایط دستگاهی کاملاً یکسان شدت پیک no+ کاهش یافته وحتی تحت شرایطی شدت آن تقریباً به صفر رسیده است. در صورتیکه تغییرات سرعت جریان گاز تأثیر چندانی بر روی شدت پیک no+ حاصل از کرونا در شرایط بدون دیسک نداشته است و کاهش ولتاژ کرونا حداکثر شدت پیک را نصف کرده است. همچنین شناسایی مواد منفجره در شرایط واقعی یعنی در هوای محیط انجام شد و مزاحمتهای محیطی (بخار آب و آمونیاک) در این شرایط مورد بررسی قرار گرفتند. اثر مواد مختلف بر حذف مزاحمتهای محیطی بررسی شد و پتاسیم دی هیدروژن فسفات بهترین عملکرد را نشان داد.

در این رساله تلاش¬هایی برای کاهش مشکلات و خطاهای بوجود آمده در شناسایی مواد در دستگاه طیف سنج تحرک یونی (ims ) صورت گرفته است. با توجه به اینکه بیشترین کاربرد دستگاه ims در مناطق عملیاتی و حفاظتی مثل فرودگاه¬ها و اماکن مهم برای شناسایی مواد مخدر و منفجره است، بنابراین کاهش خطا در شناسایی مواد حائز اهمیت است. در دستگاه ims شناسایی مواد بر اساس زمان ظهور آنها انجام می¬شود. بنابراین هر عاملی که باعث جابجایی پیک مربوطه شود باعث ایجاد خطا در شناسایی آن ماده می¬شود. یکی از عوامل مهم در این زمینه اثر پیک¬های همسایه است. در واقع اثر دافعه بین پیک¬های نزدیک بهم می¬تواند باعث جابجایی آنها شود. این مسأله در فصل سوم بطور دقیق مورد بررسی قرار گرفته است و در فصل چهارم، رابطه تئوری برای تصیح زمان پیک¬ها ارائه شده است که تطابق خوبی بین نتایج تجربی و تئوری بدست آمد. یکی دیگر از مشکلات دستگاه ims، وجود خطا در شناسایی اجزاء مخلوط¬ها است. یک راه حل برای رفع این مشکل، جداسازی اجزاء مخلوط قبل از ورود به سل دستگاه ims است. دو روش برای این کار پیشنهاد و بررسی شده است. در فصل پنجم، جفت کردن تکنیک کروماتوگرافی لایه نازک با ims معرفی شده است. در این روش جدید امکان شناسایی ساده و سریع لکه¬های روی صفحه tlc فراهم شده است. در این فصل، شش طراحی¬ مختلف برای جفت کردن tlc به ims ارائه شده است. این روش برای اولین بار گزارش می¬شود. در بخش ششم به ارائه روش دیگری برای ورود جزء به جزء گونه های مخلوط به دستگاه ims ارائه شده است. در این روش از افزایش تدریجی و پیوسته دما استفاده شده است. اجزای مخلوط در دماهای مختلف واجذب شده و به ترتیب وارد سل دستگاه ims شده¬اند.