毛细管进样-激光解吸电离气溶胶飞行时间质谱仪检测超细纳米颗粒物化学成分

采用毛细管大气压进样接口,结合激光多光子解吸、电离等技术,自行研制了毛细管进样-激光解吸电离气溶胶飞行时间质谱仪,用于在线测量超细纳米颗粒物的化学成分。应用商品化的气溶胶发生器和自制的离子诱导成核反应器,在实验室内分别产生了KCl、NaCl、NaI/NaBr混合物和Air/H₂O/SO₂混合气体成核反应的粒径小于100 nm的超细纳米颗粒物,并通过质谱仪获得了它们的化学成分信息。结果表明,相对于具有较大粒径的颗粒物,超细纳米颗粒物在激光多光子电离过程中更容易完全原子化电离,但通过改善激光的聚焦条件可以获得超细纳米颗粒物成分的分子信息。实验测量了毛细管大气压进样接口传输超细纳米颗粒物的效率,为0.33%,与国际同行采用类似大气压进样接口传输气体分子的效率一致。     

海洋气流气溶胶传输与沉降模型研究

为模拟飞机在海洋上空飞行时气流气溶胶在其结构表面的动态累积过程,准确获取造成飞机结构腐蚀的基础数据,针对海洋上空气流特性,分析海洋气流气溶胶的存在形态、尺寸、尺寸谱、浓度及近海和远海气溶胶的产生函数,得到风速、传输距离等因素对海洋气流气溶胶沉降数量的影响;在考虑传输过程中沉降速度随时间变化的基础上,建立气溶胶传输和沉降的双指数模型,并对模型的适用范围、灵敏度、可用性进行分析、验证。结果表明,该模型以沉降速度和距离变化为基础,综合考虑水平、垂直两个维度的浓度变化,对初始沉降量、风速、初始沉降速度、沉降速度减小系数等参数的变化十分敏感,计算结果与实测结果相关系数接近0.99。可见,模型较好地描述了海洋气溶胶在海洋大气环境区域的传输与沉降问题,为进一步描述飞机飞行过程中机身表面气溶胶的累积过程奠定了基础。     

芯片毛细管电泳电动进样实验的研究

芯片毛细管电泳分析系统在免疫测定、DNA分析和测序、氨基酸和蛋白质分析、生物细胞研究方面有广泛的应用前景.其中采用的电动进样控制系统,具有控制电压低,控制灵活等特点.介绍了一种芯片毛细管电泳电动进样实验的设计,并给出实验中的测试结果.     

气溶胶浓度对偏振光传输特性的影响

采用双光路检测配置条件,结合Mie氏理论,运用斯托克斯矢量形式,以烟雾模拟特定气溶胶环境,探究偏振光经过不同烟雾环境的传输变化情况。考虑到大气气溶胶成分、质量浓度和颗粒大小以及光源的波长和偏振态等多因素的影响,主要在气溶胶质量浓度和光源配置方面进行研究。实验结果表明,不同烟雾质量浓度时,水平线偏振光的偏振特性基本不改变,右旋偏振光和45°线偏振光退偏程度随烟雾质量浓度的增加而增加,460nm和556nm波长的偏振光在变化趋势上保持一致。     

单颗粒质谱仪进样装置的设计与模拟

目前,广泛采用空气动力学透镜 喷嘴作为单颗粒质谱仪的进样装置。针对大气环境污染物PM2.5的研究需要,对单颗粒质谱仪进样装置中空气动力学透镜 喷嘴（聚焦颗粒的空气动力学直径在0.3~3 μm范围内）进行优化设计,并选用Fluent软件对颗粒运动进行数值模拟。仿真结果表明：优化设计的进样装置对粒径0.3~3 μm范围的颗粒聚焦效果较好,在距离装置出口24 cm处的颗粒束宽在0.03 mm以内。因此,优化设计的进样装置能满足单颗粒质谱仪对PM2.5颗粒进样聚焦的要求。     

高灵敏度膜进样VOCs在线检测质谱仪的研制

新研制了一台高灵敏度膜进样VOCs在线检测质谱仪。以聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)膜系统作为进样接口,采用真空紫外灯单光子软电离技术,与垂直加速反射式飞行时间质量分析器联用。性能测试表明该仪器质量精度优于1×10-4,分辨率优于600,对苯、二甲苯、氯苯的响应时间优于20s,谱图清晰,三者定性检测限分别可达到6ppb、17ppb、24ppb,线性检测范围优于3个数量级,适合定性、定量分析,能够广泛应用于环境中VOCs的快速、在线检测。     

一种基于毛细管进样的无鞘液流式细胞分析技术

流式细胞技术对荧光素着色细胞的形态和生物学性状进行定性或定量大群体快速检测,以往的细胞驱动方式是鞘液包裹带动式,近年来诞生了一种毛细管进样的无鞘液驱动流式细胞分析技术,可以对微量细胞进行绝对计数、CD3/CD4,CD 8淋巴细胞计数艾滋病检测、细胞表面抗原等蛋白表达分析、细胞凋亡早期Nexin,线粒体膜电位分析、凋亡中期多种caspase分析和凋亡晚期TUNEL分析、细胞周期、细胞毒性、细胞增值和细胞示踪分析,是一种灵活易用的、低消耗的、便于实验人员自己常规操作的分析系统.     

基于纳米毛细管的非变性质谱分析

非变性质谱利用电喷雾电离质谱技术从非变性缓冲溶液中研究自然折叠状态下的蛋白质、核酸及其复合物,是大型蛋白质组装体、蛋白质-药物复合物、核酸-配体复合物的结构、组成及其相互作用解析的重要工具。生化缓冲溶液中的非挥发性盐能提供足够的离子强度和适宜的pH值,以维持蛋白质、核酸分子折叠和结合状态,但通常与电喷雾电离质谱不兼容。基于纳米毛细管的电喷雾电离具备强大的基质耐受能力,为直接从生理或近生理缓冲溶液中完成蛋白质及其复合物的高效离子化提供了可能,极大地促进了近年来非变性质谱的应用研究。本文综述了纳米毛细管的制备与表征方法及其尺寸和界面性质导致的电离行为特性,回顾了近10年来纳米毛细管在非变性质谱中的应用研究进展。     

Al_2O_3纳米流体用于散热器的换热特性研究

采用试验方法研究了60nm的氧化铝-水/乙二醇纳米流体在温度为70℃、80℃和90℃时在换热器中的对流换热特性以及压降特性.结果表明,这种纳米流体能提高对流换热系数21%,增加压降69%.     

单颗粒气溶胶质谱仪自动粒径校正方法

单颗粒气溶胶质谱仪通常采用空气动力学透镜进样,通过测量透镜出口每一个颗粒物的速度来推算颗粒物的空气动力学直径。然而,颗粒物速度受透镜前端压力的影响较大,该压力发生微小变化就会导致颗粒物粒径检测发生偏差。本研究提出一种适用于单颗粒气溶胶质谱仪的自动粒径校正方法,预先记录几组一定透镜前端压力范围内的粒径校准参数,然后根据进样压力的变化,使软件自动通过插值算法拟合相应的粒径校正方程对颗粒物粒径测量值进行校正,从而保证在指定的压力波动范围内粒径测量结果的准确性。实验结果表明,当透镜前端压力在164.92~352.45 Pa范围变化时,该方法对于152~3100 nm颗粒物的测径偏差大部分都在10 nm以内。模拟结果表明,该方法能够保证仪器在海拔8 km范围内粒径测量的准确性,可以应用到所有采用空气动力学进样及激光颗粒物粒径测量的仪器中,能够极大地增加仪器对外界环境的适应性并提高数据结果的可靠性。     

MAT同位素质谱计的后期维护

本文讨论了ＭＡＴ同位素质谱计后期维护中的一些问题。     

飞行时间质谱宽能量聚焦反射器设计

离子的能量分散是影响飞行时间质谱分辨率的主要因素之一。本研究在Vlasak提出的宽能量聚焦反射器设计方法的基础上,通过同时优化飞行时间反射器各电极间的距离和电压的方法,使宽能量分布的离子具有更好的时间聚焦性能,并采用SIMION软件建立的仿真模型验证该方法的有效性。理论计算和仿真实验表明,本设计方法对极板加工和装配的误差可通过微调极板电压补偿,这有效地降低了仪器研制过程中的机械加工和装配精度的要求,从而进一步提高了方法的实用性。     

质谱仪在深空探测中的应用

深空探测是对太阳系、银河系乃至宇宙空间的探测活动。质谱仪在深空探测活动中起着重要的作用。本研究首先介绍了各国探测器的探测任务,以及有效载荷中质谱仪的质量、体积、功耗、质量探测范围和分辨率等主要参数;然后,进一步分析了每种质谱仪的离子源类型、质量分析器类型和针对特殊任务做的改进;最后,通过比较各种类型质谱仪的性能,对质谱仪在今后深空探测任务中的应用前景进行了展望。     

六氟化铀专用质谱计的改造

中央分析室自制的六氟化铀专用质谱计在测量低丰度（铀－２３５ 丰度小于１％ ）样品时,准确度较差（相对偏差±１％ ）。造成误差的主要因素是本仪器存在着明显的二次电子和强峰拖尾。本文从质谱理论和实际测量两方面分析了这两种因素的起因及其解决途径,通过对专用质谱计接收器和高真空系统的改造,消除了以上造成误差的两种主要因素。通过指标测试,证明专用质谱计的改造达到了预期结果（相对偏差小于±０．５％ ）,改造是成功的     

小型十六极阵列质谱计的研究现状及前景

本文阐述十六极阵列质谱计的工作原理和其特点。它体积小、质量轻、功耗低 ,但需要的关键技术难度高 ,我们结合关键技术的解决途径总结出十六极阵列质谱计的两种结构形式 :悬臂型和端支型 ,同时结合我国实际提出一种新的的结构形式———镶嵌型 ,最后展望了十六极阵列质谱计在航天领域、科研生产和环境监测中的应用前景。     

VG—ZAB色质联用仪中快速放大器的维修

简要介绍了ＶＧ－ＺＡＢ色质联用仪中用于脉冲信号放大的快速放大器，及其故障现象，查找步骤和排除方法。     

热电离飞行时间质谱仪性能评价

本工作介绍了实验室自制的热电离飞行时间质谱仪（TI-TOF-MS）的基本结构、仪器运行参数和性能特点等。离子源产生的离子在推斥电压作用下进入聚焦透镜,然后进入垂直引入反射式的飞行时间质量分析器,最后到达检测器。信号通过数据采集卡处理后传输给计算机,采用编写的LabVIEW软件采集信号和处理数据。结果表明：仪器可测量的质量范围为m/z 6~320,在m/z 208位置的质量分辨率可达2000,2 h质量稳定性为7.76×10^-5,测量²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb和²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb同位素比值的精密度分别为0.85%、0.27%和0.55%。该仪器在研究热电离离子源电离行为、同位素比值测定和多原子离子信号监测等方面具有广泛的应用前景。