圆柱型高场非对称波形离子迁移谱的数值模拟和实验研究

基于Simion模拟程序用数值模拟的方法,对于圆柱型高场非对称波形离子迁移谱中离子运动轨迹进行了研究。并研究了不同条件下,圆柱型高场非对称波形离子迁移谱对离子的聚焦特性。在理论研究基础上,设计开发了一套高场非对称波形电源,搭建了圆柱型高场非对称波形离子迁移谱系统。以丙酮、乙醇为实验对象,进行了相关的实验。数值计算和实验结果表明,建立的数值模型能够对圆柱型FAIMS中的离子轨迹运动进行模拟。在适当的电压条件下,圆柱型FAIMS能够达到对不同样品进行分离检测的目的。     

基于SIMION／SDS的非对称场离子谱（FAIMS）多物理场仿真研究

针对非对称场离子谱（FAIMS,field＆symmetricw＆veformionmobilityspectrometry）的设计优化,本文基于SIMION／SDS多物理场仿真研究方法,结合离子迁移率计算算法、非对称射频方波电压与直流扫描电压算法实现了非对称场离子谱（FAIMS）的仿真。应用该仿真方法,对FAIMS迁移管的迁移区、迁移区与检测区之间的区域离子的运动进行了仿真,结果与理论分析一致。采用相同的结构及控制参数,将SatendraPrasad的实验结果与仿真结果进行对比,定量地分析仿真结果对扫描电场谱图的预测能力。结果表明,该方法能够有效地模拟离子在FAIMS迁移管中的迁移运动,对FAIMS迁移管的优化设计有着重要的意义。     

离子门参数对真空紫外光电离-大

离子门是离子迁移谱仪的一个重要部件,主要作用是用来控制离子以脉冲的方式有效地进入迁移管。以丙酮为例,详细研究了离子门的脉冲宽度、电压差及离子门处的横向电场强度分布等对大气压离子迁移谱仪的分辨率和灵敏度的影响,这些参数对研制高分辨率、高灵敏度的实用化大气压离子迁移谱仪有指导意义。     

离子迁移谱技术及其在生命分析化学中应用

离子迁移谱技术是一种气相环境下的电泳检测技术,具有快速、灵敏、运行成本低等特点。作为一种重要的痕量化学物质检测技术,现已广泛应用于化学毒剂探测和机场、海关的毒品与爆炸物检测。近年来,离子迁移谱技术与电喷雾和基质辅助解吸附等离子化技术的结合,以及与质谱技术的联用,使得该技术的应用迅速拓展到生物医学领域。本文介绍离子迁移谱技术的主要原理并综述离子迁移谱技术在蛋白质化学、临床化学和药物化学等方面的应用。     

微型化离子迁移谱仪研究进展

离子迁移谱技术（iMS）是从上世纪70年代发展起来的一项痕量气态物质探测技术。基于该技术的离子迁移谱仪具有结构简单,检测速度快、可以工作在大气环境下等优点,在微型化便携式应用中有巨大的发展潜力。通过参考国内外相关文献,着重从离子源、高场非对称离子迁移谱技术（FAIMS）和离子捕获装置三个方面对微型化离子迁移谱仪的研究现状进行了分析和探讨,并对该领域未来的研究方向和发展趋势提出了一些看法。     

超高分辨离子迁移谱技术及应用进展

近年来,随着大气压样品进样、离子源和离子操控等技术的发展,离子迁移谱已从化学战剂、爆炸物和毒品的专用检测技术迅速发展成为一种在分析领域广泛使用的技术.随着检测对象越来越复杂,对离子迁移谱的分析性能提出了更高要求,特别是对超高分辨能力的需求.本文首先介绍了超高分辨离子迁移谱的原理及技术进展,在此基础上,阐释其分辨能力的决...     

新型不对称场离子迁移谱检测技术及其应用

介绍了国外一种新型的气相离子检测技术一高电场不对波形离子迁移谱检测技术（FAMIS），详细地阐述了其基本工作原理，并与传统的离子迁移谱检测技术进行了对比。该技术具有革命性的创新，大大提高了在大气压条件下检测离子的选择性和灵敏度。该技术可以将旋光异构体分子区分开来，检测灵敏度可达到ppb浓度水平，在气体检测、质谱分析等领域具有极其广阔的应用前景。     

基于有限元法的离子迁移谱电场数值模拟研究

传统线性离子迁移谱中漂移管电场的均匀性是离子迁移谱性能的主要影响因素之一。本研究利用COMSOL Multiphysics仿真平台,基于有限元法对线性漂移管的内电场进行数学物理建模及数值模拟分析,给出建模方法和均匀电场的标准,研究了电极厚度、绝缘环厚度、漂移管内径以及漂移管外部电场等因素对漂移管内电场的影响,旨在通过模拟结果优化离子迁移谱仪器设计,提高离子迁移谱的性能,为设计者提供参考。     

食品安全离子迁移谱仪亮相

用于食品安全现场快速检测的离子迁移谱仪日前在重庆食品节上亮相。这台只有复印机大小的仪器,可以在两分钟内检测出三聚氰胺等20多种国家规定严禁人为在蔬果、肉类等食品中添加的物质。该仪器由武汉矽感科技有限公司研制生产,将化学物质气化和电离后得出一张离子迁移谱,然后将该迁移     

基于数值解分析非均匀电场对离子迁移谱的影响

本研究分析了迁移管内带电体的结构,给出求解拉普拉斯方程的数学模型、迁移管带电体的边界处理方法和迁移管内离散电场数值的计算方法。离子门关闭期间,改变驱动脉冲的对称电压值将在迁移区产生非均匀电场,对离子迁移谱的分辨率、峰位、信噪比等特性产生影响。借助数值求解拉普拉斯方程得到的计算结果,对非均匀电场对迁移谱的影响进行合理的解释,给出理论计算迁移谱峰位的方法,并与实验结果进行比较,验证了计算方法的可靠性。实验结果表明,应用离散求解拉普拉斯方程计算迁移管电场在离子迁移谱领域有较好的应用前景。     

一种基于厚膜工艺的高集成度FAIMS迁移管的研制

基于厚膜工艺,研制了一种集成有进样接口、气路接口、温控元件和离子源固定装置等外围功能模块的高集成度FAIMS迁移管,阐述了其结构特征和制作方法。为验证其性能,搭建了相应的FAIMS外围检测平台,以丙酮和甲苯为样品进行实验,得到了它们的FAIMS谱图,并与基于MEMS工艺的非集成FAIMS迁移管所测得的丙酮和甲苯的谱图比较,证明了高集成度迁移管在功耗、漏电流、气密性、灵敏度、分辨率和稳定性等方面的优异性能,说明高集成度迁移管适合作为小型化FAIMS独立检测系统的核心器件。     

用于高场非对称波形离子迁移谱系统的阵列式微法拉第筒离子检测器

提出了一种可减小高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统体积的阵列式微法拉第筒离子检测器,该检测器具有结构简单、稳定性好、噪声小、量程大、可在大气压条件下工作等优点。阵列式微法拉第筒包括栅电极、敏感电极、屏蔽电极3部分,其中敏感电极由数十个直径为200μm的硅圆柱交错排列而成。通过典型的MEMS工艺制作,法拉第筒与平板型FAI MS系统的MEMS工艺完全兼容。Fluent仿真结果表明,这种阵列式的设计,气体运动阻力较小,流场分布有助于载气中离子被充分吸收。与KEITHLEY237电流表级联后,测得阵列式微法拉第筒的噪声水平在0.5 pA以下。对丙酮样本进行了实验测试,结果显示其输出信号为210 pA左右,表明该阵列式微法拉第筒满足FAIMS系统的要求。     

溶胶-凝胶法制备碳纳米管/SiO_2复合材料过程的TG-DSC-MS研究

利用热重 -差示扫描量热 -质谱 ( TG-DSC-MS)联用技术对溶胶 -凝胶 ( Sol-Gel)法热压烧结制备碳纳米管 ( CNT) /Si O2 复合材料过程中的热分解行为特性进行了表征研究。采用多离子检测模式预定测量热分解生成的 C+ ( m/z1 2 )、OH+ ( m/z1 7)、H2 O+ ( m/z1 8)、CO2 + ( m/z2 8)等 9种正离子。实验发现 :用溶胶 -凝胶法制备 CNT/Si O2 复合材料过程中 ,在 5 0 0℃以下生成 Si O2 ,CNT在 5 0 0～ 73 0℃左右氧化燃烧。在 5 0 0℃条件下煅烧 1 h,凝胶 Si O2 完全转变成玻璃粉。选择在 5 0 0℃条件下煅烧 CNT/Si O2 复合粉体 1 h可作为CNT/Si O2 复合材料的煅烧工艺     

一种利用变通的离子散射谱测量进行浓度定标的二次离子质谱深度剖析定量方法

本工作利用一台不作任何较大改动的ＣＡＭＥＣＡ－ＩＭＳ－３ｆ扇形磁铁型二次离子质谱仪对传统的离子散射谱（ＩＳＳ）分析技术进行了适当的变通，并对二次离子质谱分析（ＳＩＭＳ）的深度剖析谱进行了浓度定标。在保留ＳＩＭＳ分析高灵敏度、高深度分辨率的前提下，实现了对块体样品中的掺杂元素的ＳＩＭＳ定量深度剖析。通过与离子注入机标称的注入剂量及卢瑟福背散射的定量分析结果相比较，本方法的定量准确度一般好于１０％。而精确度则好于５％。本文对该方法的背景、基本原理、实验方法，准确度及优缺点等进行了较详细的讨论。     

延迟引出基体辅助激光解吸/电离质谱(DE-MALDI-MS)法高分辨率测定混合碱基DNA的研究

本文使用延迟引出基体辅助激光解吸 /电离质谱 ( DE- MALDI- MS)法 ,以3-羟吡啶甲酸和吡啶甲酸混合液为二元基体 ,硝化纤维膜为基底 ,对混合碱基组成的 DNA样品进行高分辨率测定 ,获得满意的结果 :DNA2 0 - mer分子离子峰分辩率为 8769,DNA 36- mer为 1 650 ,DNA 54- mer为 843,前二者的组成分子离子峰各同位素峰清晰可辩。此外对影响 DNA离子峰分辨率的各种因素进行讨论。     

飞行时间二次离子质谱在生物材料和生命科学中的应用(下)

随着仪器性能的不断提高,飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)在材料表面化学分析中起着越来越重要的作用。TOF-SIMS的主要测试功能包括表面质谱、化学成像及深度剖析,本工作对TOF-SIMS的化学成像及深度剖析2种功能在生物材料和生命科学中的应用做了简单综述,重点介绍了TOF-SIMS成像技术在生物芯片制备工艺中的应用和TOF-SIMS成像和深度剖析技术对生物分子在细胞和生物体组织上空间分布的表征方法;另外,对生物样品的低温制备方法,样品表面添加基质以增强信号强度的实验手段,使用团簇一次离子源提高分子二次离子产额和利用对样品损伤小的C60离子源为轰击源做深度剖析等实验做了简单的介绍;最后,对TOF-SIMS在生物生命材料领域的应用做了展望。     

快速定性分析一种剧毒Ⅱ型核糖体失活蛋白

采用亲和色谱和离子交换色谱技术,从我国东北产槲寄生中分离纯化出一种剧毒Ⅱ型核糖体失活蛋白CM1。通过基质辅助激光解吸飞行时间质谱法测定CM1的肽质量指纹谱,利用Mascot软件,进行数据库搜索,对其性质进行快速准确地鉴定。     

流动注射-阳离子交换预浓集ICP-AES法检测痕量元素铜、锌、铅、铬、镍

本文研究了阳离子交换树脂D401对待测元素Cu,Zn,Pb,Cd,Ni的预浓集及洗脱性能,并与改进的流动注射(FI)相接合,建立了一套新型、高效的FI-阳离子交换-ICP-AES分析体系。从而极大地提高了分析的速度和灵敏度,分析速度可达每小时20个样品。Cu、Zn、Pb、Cd、Ni各元素的检测限分别为0.25ng/ml、0.17ng/ml、0.94ng/ml、0.75ng/ml和0.60ng/ml。利用此体系做水样加标试验获得较好回收率(96％～107％),实际分析标准物大米粉(GBW08502)结果与标准值接近。     

基于高场非对称波形离子迁移谱的生化传感器的设计

基于高场非对称波形离子迁移谱原理设计了一种由离子源,迁移区和检测器3部分组成的生化传感器。传感器采用真空紫外灯作离子源,高纯氮(99.999%)为载气,在常压下工作。加工了两种由两平行金属极板组成的迁移区,一种由两平板铜块组成,尺寸为25 mm×10 mm×1 mm;另外一种由微机电（MEMS ）工艺加工,尺寸为20 mm×10 mm×1.5 mm。MEMS工艺加工的迁移区间距为1.5 mm,电场强度＜10 000 V/cm,不能过滤丙酮离子;铜块迁移区间距为1 mm,电场强度＞10 000 V/cm。当方波非对称射频电压峰峰值为1 600 V,频率为195.8 kHz,占空比为30%,补偿电压为-8.63 V时,采用平板铜块迁移区实现了丙酮离子的位移补偿,实验结果验证了传感器的性能。     

Quadrupole ion traps

The extraordinary story of the three‐dimensional radiofrequency quadrupole ion trap, accompanied by a seemingly unintelligible theoretical treatment, is told in some detail because of the quite considerable degree of commercial success that quadrupole technology has achieved. The quadrupole ion trap, often used in conjunction with a quadrupole mass filter, remained a laboratory curiosity until 1979 when, at the American Society for Mass Spectrometry Conference in Seattle, George Stafford, Jr., of Finnigan Corp., learned of the Masters' study of Allison Armitage of a combined quadrupole ion trap/quadrupole mass filter instrument for the observation of electron impact and chemical ionization mass spectra of simple compounds eluting from a gas chromatograph. Stafford developed subsequently the mass‐selective axial instability method for obtaining mass spectra from the quadrupole ion trap alone and, in 1983, Finnigan Corp. announced the first commercial quadrupole ion trap instrument as a detector for a gas chromatograph. In 1987, confinement of ions generated externally to the ion trap was demonstrated and, soon after, the new technique of electrospray ionization was shown to be compatible with the ion trap. © 2009 Wiley Periodicals, Inc., Mass Spec Rev 28:961–989, 2009