质谱仪四极杆质量分析器的研制

四极杆质谱仪是目前最成熟、应用最广泛的小型质谱仪.四极杆质量分析器通过在双曲四极杆上接入射频信号产生四极场,离子在四极场中受到强聚焦作用而向分析器的中心轴聚焦.四极杆质量分析器中离子的运动在数学上可用二阶线性微分方程Mathieu方程的解来描述,利用离子在Mathieu方程解的稳定性图中所具有的特性,可实现离子的质谱扫描.己成功地制造出四极杆质量分析器试件,并初步掌握了其生产、测试与调试工艺,为质谱仪国产化提供了一定的技术保障.     

基于COMSOL的四极质谱离子运动仿真研究

四极杆质量分析器(即四极质谱仪)因其结构简单、价格较低,被广泛应用于各分析测量领域。围绕着四极杆质量分析器的使用要求,基于四极场离子运动理论基础,结合粒子碰撞理论,利用有限元分析软件COMSOL对四极场电压进行了仿真模拟。结合电场仿真的结果,对四极场中离子轨迹进行了仿真研究。仿真分析了压强大小以及a、q值对离子轨迹和通过率的影响。结果表明四极杆质量分析器应在低于10-2Pa压强下运行。在q值不变情况下,a值的增大会导致通过率降低,另外,q值大小对离子通过率也有较大影响。仿真结果为探索四极杆质量分析器的研制可提供理论和技术上的支持。     

一种小型化过程检测质谱仪的设计与研制

质谱仪是气体监测与分析的一种重要仪器。相比于传统气体传感器检测方式,质谱仪具有检测范围广、灵敏度高、响应速度快等优点。本文研制了一台小型化过程检测质谱仪,采用双灯丝电子轰击电离源及四极杆作为质量分析器,检测器部分采用法拉第筒与电子倍增器双模式,电控单元以高频FPGA测控系统、大电流灯丝驱动电源、宽质量范围射频电源及高增益复合跨导放大器为核心。试验测试结果表明,该小型质谱仪各项性能指标优越,已达到市场上主流商品的水平,可广泛用于各类气体检测场合。     

MALDI：质谱仪表征蛋白质的关键

质谱仪技术，例如Maldi、TOF、CFR和杂化四极质量分析器等的大力推进，满足了药物发明中新型蛋白质和其他生物分子的鉴定、表征所需要的高选择性和高灵敏度。     

QMS101四极质谱计物理部分研制及适用性分析

针对四极质谱计国产化需求,研制QMS101型四极质谱计。该质谱计物理部分为90°离轴结构,采用轴向敞开式EI型离子源,四极杆长度203.2 mm,场半径4.157 mm,配备了法拉第板和微通道板型电子倍增器(MCP)两种检测器,其中电子倍增器90°离轴安装。QMS101四极质谱计质量检测范围1～1 040 amu,偏转电极工作下法拉第板和MCP均检测正常。四极滤质器出口到MCP表面的离子运动轨迹模拟和MCP增益衰减实验表明,MCP应用于四极质谱计应对离子聚焦和收集面积进行匹配。QMS101物理部分可作为一种通用型四极质谱计分析器,配备不同射频电源可覆盖大多数四极质谱计应用需求。     

四极质谱仪在光阴极转移系统中的应用

介绍了四极质谱仪在光阴极转移系统中的应用.分别论述了四极质谱仪对光阴极转移系统的检漏原理与方法,并对系统内光阴极有害的主要残气成分进行了分析.     

实验室动态

正吉林省计量院承担的一科研专项通过验收近期,由吉林省计量院承担的质检公益性行业科研专项《挥发性有机物在线质谱仪的研制》(项目编号:201310005)顺利通过验收。该项目研制出在线质谱仪的进样和预处理装置;研制出质谱仪核心部件四极质量分析器加工及组装技术和真空获得、射频电源、测控系统关键技术,实现了核心部件和关键技术的国产化等,解决了水中挥发性有机物在线质谱分析仪检验方法和技术要求的标准缺失的紧迫问题。(吉计文)     

超高精度质谱检出限的测试技术研究北大核心CSCD

检出限是评价四极质谱仪性能的重要指标,采用集成有高真空腔室、真空泵组、真空计、大气采样阀和待测四极质谱仪等的超高精度质谱检出限测试系统,针对四极质谱仪进行最小可检浓度和最小可检分压的测试技术研究。通过大气采样阀上的金属毛细管直接向四极质谱仪的封闭式离子源中引入新鲜空气,测试空气中极低含量氙气的质谱图。从谱图中可清晰分辨出氙气中除Xe(124)和Xe(126)以外其余各稳定同位素及含量;采用信噪比方法计算获得四极质谱仪的最小可检浓度为0. 319×10-9,最小可检分压为1. 46×10-13Pa。结果表明:该质谱仪的检出限测试方法简单易行,测试结果直观可比;检出限计算结果与仪器标称参数一致,验证了四极质谱仪的超高精度和测试方法的可靠性。     

电感耦合等离子体四极杆质谱仪日常维护及校准

通过对四极杆电感耦合等离子体质谱仪的进样系统、接口、透镜系统、检测器、质谱系统等的日常维护方面的阐述,以及使用JJF1159-2006《四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范》校准过程中可能出现的问题进行分析,以求本文对大家在仪器校准和实际测量过程中能有所帮助。     

四极滤质器的应用

专题介绍 本文简述四极滤质器的工作原理和特点并介绍不同性能的四极滤质器的应用范围。 一、四极滤质器的原 理和特点 四极滤质器是根据不同质荷比的离子在特定的直流-高频双曲面电场中,运动轨迹的稳定与否来实现质量分离的。其性能指标在动态质谱计中是最好的,也是目前应用最广、最有发展前途的质谱仪器。 四极滤质器的原理示如图1,四根平行。对称放置的双曲面电极成对连接,加以直流-高频叠加电压:式中U-直流电压; V-交流电压幅值; ω-高频电压角频率。在不考虑边缘场的条件下,分析场内的电位分布为;式中 r0-双曲场内切圆半径(简称场半径…     

超高精度质谱检出限的测试技术研究

检出限是评价四极质谱仪性能的重要指标,采用集成有高真空腔室、真空泵组、真空计、大气采样阀和待测四极质谱仪等的超高精度质谱检出限测试系统,针对四极质谱仪进行最小可检浓度和最小可检分压的测试技术研究。通过大气采样阀上的金属毛细管直接向四极质谱仪的封闭式离子源中引入新鲜空气,测试空气中极低含量氙气的质谱图。从谱图中可清晰分辨出氙气中除Xe (124)和Xe (126)以外其余各稳定同位素及含量;采用信噪比方法计算获得四极质谱仪的最小可检浓度为0.319×10^-9,最小可检分压为1.46×10^-13Pa。结果表明:该质谱仪的检出限测试方法简单易行,测试结果直观可比;检出限计算结果与仪器标称参数一致,验证了四极质谱仪的超高精度和测试方法的可靠性。     

四极质谱计校准和应用研究系统

为了满足对四极质谱计定量分析的需求,建立了一台四极质谱计校准与应用研究系统。该系统可用于四极质谱计分压强灵敏度及图样系数的校准和四极质谱计稳定性的研究,并可用作演示系统。为实现在各种应用条件下的分析应用,本系统采用四种进样系统,把四极质谱分析器与被测系统连接起来,即超高真空条件下直接进样、10~(-2)～10~2Pa压强分析时的分子流动态进样、高压强下直到大气压的毛细管进样以及微量气体分析时的静态或准静态进样系统。     

共振对四极滤质器中离子运动的影响

四极滤质器上使用辅助激励电压进行质谱分析时,当辅助激励电压的频率等于或接近四极场中离子运动的基频或谐振频率,就会引发共振现象。使用Matlab软件,对这一现象进行了仿真分析。在设定条件下,以一定步长逐渐增加辅助激励电压交流成分(RF电压)的频率,观察离子振荡幅度的变化。结果表明:在x和y方向的多个不同频率的辅助激励电压作用下,都出现了明显的共振现象。     

真空离子注入机的圆班双聚焦磁谱仪的光学参数计算及数据

质量分析仪在现代生产和科学研究中是不可缺少的重要工具,当前广泛采用的质量分析仪,主要有磁质谱仪和四极滤质仪。虽然四极滤质仪有很多优点,但也有局限性[1]。磁分析仪虽有分辨率,灵敏度高,稳定性和重复性等优点。但要求在较高的真空度条件下工作(一般真空度为10-6托)。 目前国内外的磁分析器多采用单向聚焦。磁分析器在真空度为10-6托时,它的光学参数计算简单;但没有纵向聚焦作用,纵向离子被磁极所阻,部分离子不能通过,增加束流损失,降低磁分析器的分辨率。为了减少束流损失,常常采用四极透镜来压缩进入分析器和由分析器出来的束经,使其…     

四极质谱仪中偶极辅助四极激发仿真研究

通过理论分析和模拟仿真,研究了提高四极质谱仪分辨率的新方法。在主射频电场上附加偶极辅助四极激发电场,使得四极质谱的第一稳定区分裂成岛状,第一稳定区尖端附近连续弹射出多余离子,从而避免出现多个峰。新的稳定区域稳定性更好,提高了四极质谱仪的分辨率和质量分离速率。使用MATLAB软件开展了离子运动轨迹的仿真计算,研究偶极辅助四极激发对稳定区变化以及模拟相关参数对通过率、分辨率及峰形的影响。通过理论分析、模拟仿真计算发现,该方法不需要对机械结构进行改造,只需对控制电路进行一定程度的设计,可以有效提高四极质谱仪的性能。     

ESI离子阱质谱仪真空系统设计

自主研发质谱仪并能够将其产业化生产是一项十分有意义的工作.质谱仪的工作原理决定了其核心部件(质量分析器和检测器)需要在真空下工作,因此质谱仪的真空系统设计是质谱仪研发工作的基础.本文针对ESI离子阱质谱仪科研样机进行真空系统设计.     

开放式离子源-单四极杆质谱仪研究与应用

针对目前开放式离子源与质谱仪连接的趋势,研制出介质阻挡放电离子源、解吸附电喷雾离子源2种开放式离子源,改进了大气压接口-单四极杆质谱仪的接口,通过离子源和质谱仪的连接实验,实现了对去疼片、罗丹明B样品的原位分析.该仪器为原位快速分析提供了一种简单有效的工具.     

四极质谱计测量高压力的一种方法

真空镀膜、半导体加工等真空工艺气氛的原位监测对产品质量至关重要。由于一般质谱计测量上限的限制,较高压力下的工艺气氛的气体分析只能通过取样的方法来实现。四极分析器中离子与分子间的碰撞散射是导致四极质谱计在高压力下测量非线性的主要原因。为此,以碰撞散射为基本假设,推导出四极质谱计测量分压力的普遍公式。提出了四极质谱计在较高压力测量的两步校准法,通过与全压力规的配合,解决了四极质谱计在较高压力非线性条件下测量的实用问题。实验结果表明:可将四极质谱计的测量上限从10~(-2)Pa左右提高一个多数量级。     

超高真空下小型四极质谱计的性能研究

在超高真空下对QMS200小型四极质谱计进行了实验研究。实验通过调节离子源的发射电流、聚焦电压和场轴电压,测量了质谱计灵敏度、线性以及图样系数的相应变化。实验结果表明,不同的参数设置对质谱计性能有不同的影响。文章结论对四极质谱计应用具有一定的参考价值。     

离子在矩形波四极场中的运动与四极场离子阱质谱的数字化操作

矩形波驱动的四极场同样可用于对离子进行质量分析和存储，本推导了离子在矩形波四极场中的运动规律，并以常用于正弦波四极场的马绍方程参量a,q来表离子的稳定性，运用赝势阱概念探讨了离子在这种四极场中的本征振动，推导了本征振动频率的近似公式，在理论研究的基础上，提出了数字化离子阱质谱的概念，并运用离子光学模拟，研究了实际离子阱几何结构下的共振出射以及数字以质量扫描的可行性。