用基质辅助激光解吸电离法分析罗丹明系列染料

在飞行时间质谱仪上安装了一个新设计的固体样品快速进样装置，并改进了离子源结构，使用波长为248nm的KrF准分子激光器，以2，5二羟基苯甲酸为基质，对几种罗丹明染料进行了基质辅助激光解吸电离研究，得到了各种样品的质谱图并进行了分析。同时研究了入射激光强度和不同浓度样品对质谱信号的重复性和分辨率的影响。结果表明，只要样品和基质能够同时溶于同一种溶剂，只需一台单一波长激光器就能对众多的物质成分进行分析和检测。     

若干芳香族化合物气溶胶单粒子的在线测量

通过在自行研制的气溶胶飞行时间激光质谱仪上对苯酚、苯胺、1,3-二氯苯、硝基苯气溶胶单粒子的质谱特征进行了激光解吸附电离飞行时间质谱(laser desorption/ionization time-of-flight mass spectra,LDI-TOFMS)研究,分别得到了它们的质谱图,分析了它们特征谱的形成机理.发现这几种芳香族化合物气溶胶单粒子的LDI-TOFMS谱都是容易优先失去一个电子形成母体离子峰M ,其官能团也极易脱落,这为我们进行有机分子在气溶胶状态下的激光质谱特征研究以及单颗粒大气气溶胶化学组成的鉴别提供了基本信息.     

激光解吸电离飞行时间质谱计的谱峰定标

研制了一套飞行时间质谱计（TOF）,能够同时或分别在电子碰撞电离（EBI）和激光解吸电离（LDI）两种机制下工作。利用EBI模式下得到的真空残气质谱图,对LDI模式下得到的TOF质谱峰进行了定标。通过在作为LDI靶材的金属基底表面添加碱金属卤化物的实验,证实了这种定标方法的可行性。     

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.     

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.     

提高激光电离飞行时间质谱分辨率的分析研究

本文从理论上分析了影响激光电离飞行时间质谱仪分辨率的因素，提出了改善其分辨率的关键是：压缩质谱仪电离源内电离激光束的时间和空间分布，即采用激光锁模技术和表面电离方式等以获得高的分辨本领。     

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.     

细胞色素C的基体辅助激光脱附／电离质谱研究

采用基体辅助激光脱附和电离法，分别以肉桂酸和２；５－二羟基苯甲酸作为基体，在飞行时间质谱中测得细胞色素Ｃ的相对分子质量为１２７８０ｕ；并观察到它的多聚体离子。实验结果表明，肉桂酸是比较理想的基体，同时还考察了Ｎａ＋离子存在对测定结果的影响。     

源后脉冲聚焦技术应用于气溶胶激光飞行时间质谱仪

采用源后脉冲聚焦(PSPF)技术,极大地改善了气溶胶激光飞行时间质谱仪(ALTOFMS)系统的分辨率,在可聚焦的质量数范围内分辨率提高到原来的5.7倍.细致研究PSPF技术中的两个关键参数(脉冲电压延时和幅值),得到最佳的脉冲电压延时和幅值范围.采用多项式标定质量数,标定时的理沦相对误差为10-4～10-5.PSPF.ALTOFMS现已应用于在线实时检测空气气溶胶粒子.     

用可见激光研究丙胺分子的多光子电离

本文在４４３ｎｍ，４７８ｎｍ和５３２ｎｍ处，获得了不同激光强度下丙胺分子多光子电离飞行时间－质谱。     

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。     

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。     

铋原子激光共振电离（LRI）跃迁及其电离效率

金属铋（Ｂｉ）是高温超导材料的重要成分，微量铋元素的检测具有广泛的应用价值和重要的基础研究意义，本文就Ｎｄ：ＹＡＧ及其泵浦的染料激光进行铋原子三步共振电离，求解了非饱和共振过程的速率方程，在一些典型实验条件下，计算出基态和激发态的共振吸收截面，给出电离效率分别与二步激发速率，电离速率以及作用时间的变化关系，得出饱和激发电离的流量条件和通量条件等，并进行了一系列讨论．     

共振多光子电离探测芳香烃污染物对比实验研究

本文用两种不同的方法对同期制备的不同浓度的苯、甲苯、二甲苯及其混合气和摩托车尾气三类样品分别进行了对比实验,实验验证了多光子电离所得实验数据的可靠性及其测量精确性,同时可以看出多光子电离方法所具有的快速、实时在线和多组分同时探测的优越性。     

Silicon‐Based Laser Desorption Ionization Mass Spectrometry for the Analysis of Biomolecules: A Progress Report

Matrix‐assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI‐MS) is widely used in the biomedical field for the label‐free analysis of molecules such as drugs, lipids, peptides, proteins, and biological tissues for molecular imaging. However, organic matrices used in traditional MALDI‐MS applications introduce excessive interferences in the low m/z range. For this reason, nanostructured materials—and in particular silicon‐based LDI strategies—have become a promising alternative, since they provide a much weaker background. Herein, the recent developments in fabrication, functionalization, and practical applications of silicon‐based LDI‐MS methods are reviewed. Also the basic requirements of silicon‐based substrates for optimal LDI analysis by providing an overview of the LDI mechanisms that use silicon‐based substrates instead of organic matrices are reported. Finally, the considerable potential of silicon‐based substrates is discussed, giving suggestions for topics for future research.     

Laser-Induced Surface Reconstruction of Nanoporous Au-Modified TiO2 Nanowires for In Situ Performance Enhancement in Desorption and Ionization Mass Spectrometry

The physicochemical properties of nanostructured substrates significantly impact laser desorption/ionization mass spectrometry (LDI-MS) performance. Fundamental understanding of the substrate properties can provide insights into the design and development of an efficient LDI matrix. Herein, a hybrid matrix of nanoporous Au-modified TiO₂ nanowires (npAu-TNW) is developed to achieve enhanced LDI-MS performance. Its origin is investigated based on hybrid matrix properties including photo–thermal conversion and electronic band structure. Notably, further improvement is obtained in the npAu-TNW than in the pristine TNW and non-porous Au nanoisland-modified TNW (Au-TNW) hybrid, which is attributed to the laser-induced surface restructuring/melting phenomenon. Noticeable surface restructuring/melting occurs in the npAu by laser exposure through efficient photo–thermal conversion of the highly porous npAu. At this instant of npAu structural changes, internal energy transfer from the npAu to the adsorbed analyte is promoted, which facilitates desorption. Moreover, strain is developed in situ in the TNW adjacent to the restructuring npAu, which distorts the TNW lattice. The strain development reduces recombination rates of charge carriers by introducing shallow trap levels in the bandgap, which enhances the ionization process. Ultimately, the high LDI-MS performance based on the npAu-TNW hybrid matrix is demonstrated by analyzing neurotransmitter.