基于DBSCAN的单粒子激光电离质谱数据分析

大气气溶胶飞行时间质谱仪在对气溶胶粒子的测量过程中会产生大量包含单粒子的化学成分和粒径信息的数据.介绍了DBSCAN对三种混合气溶胶单粒子质谱数据进行聚类分析的研究,同以往的质谱分析方法相比,DBSCAN利用类的高密度连通性,可以快速发现各种形状的类,更有利于质谱数据的分析.实验结果表明,DBSCAN算法可以成功地对这三类物质进行分类.     

气溶胶单粒子的检测效率与基质辅助激光解吸电离研究

利用基质辅助激光解吸电离(MALDI)技术,在自行研制的气溶胶飞行时间质谱仪(ATOFMS)上实时探测单个生物气溶胶粒子的粒径和化学成分。采用双束激光空气动力学方法进行气溶胶粒子粒径的测量,并用266 nm的Nd∶YAG激光器对粒子进行激光解吸电离。以2,5-二羟基苯甲酸(DHB)和芥子酸为基质,对多肽生物样品进行了实验研究。质谱峰中质子化的分析物阳离子是在气相时,和基质通过质子转移反应形成的;而分析物碱金属加和物阳离子是在气相离子分子反应中,通过气相阳离子转移反应形成的。气溶胶粒子的检测效率为0.01%左右,命中率为10%左右。实验结果表明,该仪器可以满足大气中气溶胶单粒子的实时在线检测。     

气溶胶飞行时间激光质谱仪在机动车尾气检测中的应用

使用气溶胶飞行时间激光质谱仪(ATOFMS)对机动车排放出的尾气进行在线测量,在排放出的气溶胶单粒子中检测出包括钠、钙、CnHm等在内的有机和无机离子.实验表明可以用钙离子和一些典型的有机质谱峰作为监测机动车尾气的标记,同时说明了此装置实时在线测量机动车尾气成分的可行性,也可以为机动车尾气气溶胶粒子在大气气溶胶中的分配情况进行化学路径跟踪.     

大气气溶胶质谱研究进展

文中较为详细地介绍了大气气溶胶粒子质谱研究的发展概况，从离线的质谱测量技术到实时在线的测量技术，特别是目前应用较为广泛的激光电离气溶胶飞行时间质谱技术——一种可以同时测量气溶胶粒子的大小和化学成分的方法的原理和应用。     

气溶胶单粒子光谱的PLS聚类分析

PLS聚类法是一种全新的气溶胶单粒子光谱数据处理方法,是利用具有“自组织机制”的PLS(Partial Least Square)回归算法去完成数据的聚类。文中首先阐述了PLS聚类对模拟数据集的运用以展示这种方法的一般特征及有效性,然后应用到气溶胶激光飞行时间质谱数据以展示PLS聚类的正确性及成功运用,最后我们将PLS聚类应用到氯化钙、氯化镁、氯化钠及氯化钾四种气溶胶单粒子激光击穿光谱混合数据集,通过分析聚类获得的树形图和图中节点的统计特性,我们剖析了正确聚类及发生错误划分的原因,表明了PLS聚类方法在气溶胶单粒子谱分析方面的应用潜力。     

分析细小气溶胶粒子的质谱仪

美国Delaware大学Johnston等人研制出用做超细粒子分析的激光质谱仪，用激光烧蚀法实时分析单个气溶胶粒子，粒子直径为10～150nm；比现有同类仪器能测量的粒子直径小一个量级。用微分迁移率分析器分选出不同尺度的气溶胶粒子，然后将其引入质谱仪，在质谱仪中它们受到高能激光脉冲的烧蚀。产生的离子用飞行时间质谱分析仪检测。在大多数气溶胶质谱仪中，首先是利用粒子对连续波激光束的散射进行探测。一旦粒子被探测到，即用高能量激光脉冲将其烧蚀。利用对连续波激光束的散射可以判定粒子的尺度，同时它提供了一种粒子到达和激光触发同步…     

大气气溶胶飞行时间激光质谱仪实时数据采集处理系统

自行研制了一台大气气溶胶飞行时间激光质谱仪(ATOFLMS),它可以实时地对气溶胶单粒子进行物理和化学特性分析,是大气气溶胶研究和测量的一个有力工具.该仪器在运行过程中将产生海量的实验数据,对这些数据的实时、自动处理、提取有价值的信息是整机系统的关键之一.我们基于面向对象的技术为它开发了配套计算机软件MS-ACS,该软件能够自动地实现气溶胶单粒子的粒径和化学成分信息的实时采集、分析和存储功能.     

对苯二酚的快速测量

对苯二酚在大气中经常以"对苯二酚粉尘"的形式存在,为了达到快速检测环境中的对苯二酚的目的,我们首先对固体对苯二酚进行了离线分析,指出了对苯二酚的特征离子峰是母体离子峰(m/z=110);然后用激光气溶胶飞行时间质谱仪对气溶胶态的对苯二酚进行了激光解吸附/电离质谱研究;并且发现杂质NaCl的加入对气溶胶态对苯二酚分子离子峰没有产生影响.     

黑碳气溶胶的光散射特性研究

利用光电检测法研究黑碳气溶胶粒子的光散射特性,根据粒子的光散射特性来分析它的尺度谱.黑碳气溶胶粒子在激光的作用下产生散射光,利用光电检测器检测黑碳气溶胶粒子发出的散射光.提出了利用散射光信号的前沿部分进行拟合,得到粒子散射光信号的完整高斯分布.     

合肥、岳西、厦门和北京气溶胶谱分布特征分析

为了研究中国东部典型地区气溶胶粒子谱分布特征,建立东部典型地区的气溶胶粒子谱分布模式,1998年11月～2010年6月期间,使用光学粒子计数器对合肥、岳西、厦门和北京等地区的大气气溶胶进行了长期测量.使用对数正态分布对谱分布进行拟合,对不同地区不同月份的气溶胶谱分布进行了统计和对比分析,初步建立中国东部典型地区气溶胶谱...     

用气溶胶飞行时间质谱仪测量气溶胶粒子折射率

利用自行研制的气溶胶飞行时间质谱仪（aerosol time-of-flight mass spectrometer, ATOFMS）对气溶胶粒子的折射率进行测量。首先利用ATOFMS对气溶胶粒子的粒径和光散射强度进行测量,然后由Mie散射理论结合ATOFMS光散射区域的几何结构,推算出光电倍增管（PMT）接收的理论光通量与气溶胶粒子的大小和折射率之间的函数关系。通过比较实验测量的气溶胶粒子光散射平均强度与Mie散射理论值,对粒子的折射率进行反演。与实际样品数据参数对比的结果表明该方法是可行的。     

激光烧蚀掺杂氧化硅气凝胶产生SiO_2团簇的实验研究

利用飞行时间质谱方法．研究了多种掺杂氧化硅气凝胶在激光作用下在负离子通道中的团簇形成特性．测得几个主要的ＳｉＯ２团簇系列．讨论了掺杂物在激光能量吸收及传输与团簇产生机理中的重要作用。     

气溶胶颗粒密度测量方法研究

探索研究了静电迁移分级器（DMA）联用气溶胶飞行时间质谱仪（ATOFMS）测量气溶胶颗粒密度的方法。由DMA选出单分散粒径的气溶胶颗粒,通入气溶胶飞行时间质谱仪测定其对应的空气动力学粒径。根据电迁移粒径和空气动力学粒径间的定量关系得到球形颗粒密度或者非球形颗粒的有效密度。首先对已知化学成分和密度的邻苯二甲酸二辛酯（DOP）气溶胶颗粒进行标定实验,然后运用该方法对非球形的硫酸铵、氯化钠、硝酸铵颗粒进行测量,有效密度分别为：1.211 g/cm3、1.333 g/cm3、1.039 g/cm3;球形的橄榄油颗粒密度为0.914 g/cm3。