高场非对称离子迁移谱检测技术及相应仪器的诞生于上世纪20世纪70年代,自其诞生以来已经逐渐成为各个痕量分子检测和分析领域的主要检测和分析方法之一。由于其常压工作环境、快速检测、高灵敏度和低功耗的特点,离子迁移谱技术尤其适用于实地便携式检测和各类在线实时分析检测场合,在爆炸物、化学战剂、毒品、化工、环境监测、食品安全、生物医疗等等对检测线、检测速度和检测通量性要求较高的领域,离子迁移谱技术成为主要检测手段之一。本课题主要是研究基于MEMS工艺的高场非对称离子迁移谱,主要研究内容包括从结构设计,电气设计和芯片设计三个方面对FAIMS的系统组成进行较为详细的介绍。芯片设计主要介绍两种芯片制造工艺,基于硅刻蚀的工艺以及基于LIGA工艺;电气设计主要包括高频高压非对称的射频电场,补偿电压发生电路,微流检测电路,环境检测电路,整机控制和通讯控制电路等;结构设计主要包括前端进样、过滤、电离、分离检测等结构设计。同时,基于搭建的测试品台,探究高气压对FAIMS性能的影响,从理论和实验都可以证明,高气压(1～3 atm)可以有效提高分辨率和信号强度。