近年来世界范围内恐怖活动愈演愈烈，恐怖爆炸事件时有发生;受巨大利益驱动，制毒、贩毒活动猖獗;工业有毒有害气体排放泄漏等严重威胁环境和生命健康。研发适用于现场快速稽查的仪器已成为公共安全领域的迫切需要。离子迁移谱的各项优点满足了这一需求。　　 本论文提出了一种简单、低成本的BN型离子门制作方法，改进了其设计和制作工艺，提高了制作效率和质量，并在此基础上设计搭建了一套离子迁移管。　　 建立了气相中离子在变化电场中的散聚模型，并在此基础上首次提出了BN门的三区理论，以此描述其斩切行为。采用一种grid-BN离子门结构，验证了三区理论的合理性。通过提高BN门的关门电压，使迁移谱的效率达到理论预测值的180％以上，并在一定的条件下同时提高了分辨率和灵敏度。　　 提出了一种BN-grid结构，进一步增强了离子门关门电压产生的压缩电场，同时实现了注入电场与迁移电场的分离。研究了注入电场对迁移谱性能的影响，实现了迁移谱分离能力的进一步提高，迁移谱的效率达到理论值的220％以上。　　 利用本论文开发的BN门改进了一种小型化离子迁移管，研制了一种PDMS管状膜装置用于提取水中的卤代烃，并将二者联用。利用该装置研究了水中三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)等氯代烃的提取检测情况，检测限分别达到了74μg/L和80μg/L。