線性電場漂移管是IMS最基本和最容易理解的漂移管。管內(nèi)的反應(yīng)區(qū)與漂移區(qū)是用一個離子?xùn)砰T隔開的，離子?xùn)砰T的作用是將反應(yīng)區(qū)生成的離子分批注入漂移區(qū)。每批進入的離子或離子群都要從離子?xùn)砰T漂移到檢測器，這樣在恒定的電場作用下由于各種離子遷移率系數(shù)的不同，所以漂移同樣這么一段距離就會給出不同的漂移時間(或稱飛行時間)。這些基本特點對所有的線性電場漂移管都是相同的，但在電離方法、氣流方式、電場(梯度、分布和形式)的生成技術(shù)、離子?xùn)砰T的數(shù)量，工作溫度和離子的檢測方法方面，漂移管的設(shè)計都可能是不同的。

  對分析所用漂移管的描述，最早出現(xiàn)在1970年的期刊報道Karasek、Cohen與Karasek所發(fā)表的文章中。將一系列金屬環(huán)在一定壓力下固定在一起，使環(huán)與環(huán)之間保留一定的縫隙并用直徑1mm的藍寶石充填，以使金屬環(huán)之問相互絕緣。將包括固定裝置的整個漂移管放入一個用金屬制作的真空密閉室中。這種漂移管的一張照片示于右圖(Beta系列等離子色譜儀(或離子遷移譜儀)中的漂移管)。該漂移管是由一系列筒狀元件組合起來的，這些筒狀組件上被施加了不同的電壓，以便在沿漂移管的中心軸方向保持200V/cm～300V/cm的電場。相鄰的導(dǎo)電環(huán)之間由于填充藍寶石珠而相互絕緣，導(dǎo)電環(huán)之間(高達幾毫米)的縫隙比環(huán)的寬度大10倍。一個拋光的Niβ-放射電離源插在第一個金屬環(huán)內(nèi)。漂移管中有兩個Bradbury-Nielson型離子?xùn)砰T。在離子?xùn)砰T上兩組相距很近、平行排列的共平面的細(金屬)絲之間施加了一個電位差，由于兩組金屬絲之間是電絕緣的(同一組金屬絲之間是連通的一譯者注)，這樣在兩組金屬絲的相鄰金屬絲之間就產(chǎn)生了一個大約600V/cm的強電場。這個強電場與橫跨整個漂移管的離子遷移電場的(梯度軸)方向是垂直的，它可以使離子在金屬絲上熄滅從而阻止離子進入漂移區(qū)。使離子?xùn)砰T上的兩組金屬絲處于同一電位水平上就是開通了離子?xùn)砰T允許離子通過。典型的情況是每20ms開離子?xùn)砰T約0.2ms。這樣，電離源中產(chǎn)生成的離子僅有1%能進入漂移區(qū)。一個圓平的收集板(或稱法拉第盤)用來收集離子，檢測離子中和時產(chǎn)生的電流信號。在檢測器(法拉第盤)的前面附近放置有一個加了偏壓的多孔柵，用于降低由于離子群接近時在檢測器上產(chǎn)生的誘導(dǎo)電流。這樣，得到的離子遷移譜就可避免峰形的扭曲和其他假像。在早期的漂移管設(shè)計中，在漂移管中接近檢測器的一端還設(shè)置有第二個離子?xùn)砰T。在第一個離子?xùn)砰T關(guān)閉并延遲一定時間后第二個離子?xùn)砰T才打開。這樣，只有漂移時間等于這個延遲時間的離子能夠通過第二個離子?xùn)砰T，并在檢測器上產(chǎn)生電流信號。通過掃描延遲時間就可得到一個信號強度對延遲(或漂移)時間的離子遷移譜圖。早期設(shè)計的漂移管之一，其反應(yīng)區(qū)和漂移區(qū)的長度分別是6cm和8cm。

  載氣是從漂移管的前端進人反應(yīng)區(qū)的，其流速的典型值一般為100mL/min～200mL/min。漂移氣是從漂移管檢測器一端進入漂移區(qū)的，其流速為400mL/min～700mL/min。在設(shè)計原理上，兩股相向?qū)α鞯臍饬魇菑臇艠O門前面附近的一個出氣口被排出去的。早期研究中，使用的載氣和漂移氣是經(jīng)分子篩凈化的氮氣或空氣。載氣的作用是將樣品氣體帶進電離源或反應(yīng)區(qū)，并在此進行分子一離子反應(yīng)。如果進入漂移區(qū)的離子仍繼續(xù)進行反應(yīng)，則得到的漂移時間將是從初始形成的離子到最后形成的產(chǎn)物離子之間的混合漂移時間，這將使測得的離子遷移譜圖很難被解析。為避免這種情況發(fā)生，要求漂移氣中不能含有任何能與漂移區(qū)中的離子進行絡(luò)合或反應(yīng)的中性樣品分子。因此，要強調(diào)載氣和漂移氣都必須是純凈的氣體。放置漂移管的金屬室可以加熱到200°C以上，并可用旋轉(zhuǎn)泵將其抽成中度真空，這有利于提高漂移管的清潔程度和降低其記憶效應(yīng)。

  早期的漂移管存在著一些基本設(shè)計上的問題。漂移管上，金屬漂移環(huán)之間的縫隙會使樣品分子漏到漂移管外面的金屬室中去，并漫布室內(nèi)整個空間。進入金屬室的樣品分子很難從其中排出去，并會以某種難以控制的方式重新進入漂移管內(nèi)的反應(yīng)區(qū)和漂移區(qū)。這樣，如果前一次測量時留下的樣品濃度較高和滯留較久時，下次測量時它們?nèi)詴⑴c分子～離子的絡(luò)合反應(yīng)，從而就導(dǎo)致很強的記憶效應(yīng)及很長的清洗時間，有時也會使測得的漂移時間和離子遷移譜的峰形與樣品的濃度相關(guān)。另外，方波積分器(boxcar integrator)的運行速度很慢，獲得一張離子遷移譜圖需要長達數(shù)分鐘時間。使用這樣的離子遷移譜儀進行分析測量是很不方便的，特別是需要得到定量測定結(jié)果時就更為困難。經(jīng)過10多年時間發(fā)展，漂移管的基本設(shè)計已得到了很大改善。在改進的設(shè)計中，采用了數(shù)字信號處理技術(shù)，并用Macor絕緣環(huán)取代了藍寶石使漂移管成為密封結(jié)構(gòu)，如下圖(PCC，Inc公司改進設(shè)計的漂移管示意圖)所示，第二個離子?xùn)砰T也同時被取消。這樣，再采用計算機信號處理和數(shù)字信號平均技術(shù)就可使得到一幅離子遷移譜圖所需的時間由過去的幾分鐘變成幾秒鐘。