Abstract In this work, a miniature dielectric barrier discharge (m-DBD) ionization source was developed, and a comparative study of dc corona, ac corona and the m-DBD ionization in ambient air was made. As a very simple miniature dielectric barrier discharge ion source, a tip-sealed fused silica capillary (i.d.: 0.2 mm, o.d.: 0.35 mm) inserted with an acupuncture needle (body diameter: 0.12 mm) was used. While dc and ac corona discharge are glow-like, the m-DBD was more or less arc-like and it gave more abundant ions originating from fragmentation of analytes. When H2O2 vapor was introduced in the m-DBD plasma, the major ions O3−• and CO3−• generated in air were quickly annihilated by the reactions with H2O2. For 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) introduced in the m-DBD plasma, [TNT − H + O]− (m/z 242), [TNT − CH3 + O]− (m/z 228), and [TNT − NO2 + O2]− (m/z 213) were detected which were almost absent in dc and ac corona discharge ionization. Their precursors may be the fragment neutral radical species generated from TNT exposed in the m-DBD plasma. Density functional theory (DFT) calculations predicted that O3−• and CO3−• react with H2O2 to form O2−•⋅⋅⋅H2O⋅⋅⋅⋅⋅O2, and O2−•⋅⋅⋅H2CO3, respectively. The stabilities and structures of the adduct ions of O2−•, HO2−, O3−•, CO3−•, HCO3−, NO3−, and HCO4− with H2O and H2O2 were also examined by highly accurate calculations.

中文翻译：

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在含有 H2O2、2,4,6-三硝基甲苯 (TNT) 和 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine 的环境空气中直流电晕、交流电晕和介质阻挡放电电离的负模式质谱研究(RDX)

摘要 本文研制了一种微型介质阻挡放电（m-DBD）电离源，并对环境空气中直流电晕、交流电晕和m-DBD电离进行了对比研究。作为非常简单的微型介质阻挡放电离子源，使用了插入针灸针（针体直径：0.12 毫米）的尖端密封熔融石英毛细管（内径：0.2 毫米，外径：0.35 毫米）。虽然直流和交流电晕放电是辉光状的，但 m-DBD 或多或少是弧状的，它产生了更多源自分析物碎裂的离子。当在 m-DBD 等离子体中引入 H2O2 蒸汽时，空气中产生的主要离子 O3-• 和 CO3-• 会被与 H2O2 的反应迅速消灭。对于在 m-DBD 等离子体中引入的 2,4,6-三硝基甲苯 (TNT)，[TNT − H + O]− (m/z 242), [TNT − CH3 + O]− (m/z 228)，和 [TNT - NO2 + O2]- (m/z 213) 被检测到，这在直流和交流电晕放电电离中几乎不存在。它们的前体可能是暴露在 m-DBD 等离子体中的 TNT 产生的碎片中性自由基物种。密度泛函理论 (DFT) 计算预测 O3−• 和 CO3−• 与 H2O2 反应形成 O2−•⋅⋅⋅H2O⋅⋅⋅⋅⋅O2 和 O2−•⋅⋅⋅H2CO3。O2−•、HO2−、O3−•、CO3−•、HCO3−、NO3− 和 HCO4− 与 H2O 和 H2O2 的加合离子的稳定性和结构也通过高精度计算进行了检查。和 O2−•⋅⋅⋅H2CO3，分别。O2−•、HO2−、O3−•、CO3−•、HCO3−、NO3− 和 HCO4− 与 H2O 和 H2O2 的加合离子的稳定性和结构也通过高度准确的计算进行了检查。和 O2−•⋅⋅⋅H2CO3，分别。O2−•、HO2−、O3−•、CO3−•、HCO3−、NO3− 和 HCO4− 与 H2O 和 H2O2 的加合离子的稳定性和结构也通过高度准确的计算进行了检查。