射频离子阱中离子囚禁的模拟和实验

根据自己研制的激光离子源射频离子阱质谱仪的构造和工作条件,采用ＳＩＭＩＯＮ（６．０）程序,模拟了离子阱各种参数和工作条件对离子囚禁的影响,模拟结果显示,在阱内充入足量（０．１３３Ｐａ）的缓冲气体（氦气）对离子的囚禁会起到重要的作用,阱内的氦气通过和离子碰撞,能有效地降低离子的动能,缩小离子在阱内的运动范围。因此,在氦气的作用下,注入阱内的离子只要达到一定的动能有效地就能被有效囚禁,初步的实验证实了     

差分式离子迁移谱中离子传输的数值模拟研究

差分式离子迁移谱是一种新的离子迁移谱技术,近年来在痕量化学物质检测方面得到了广泛应用。但是为了优化参数,进一步提高性能,差分式离子迁移谱的离子传输机制还有待进一步研究。建立了一种用数值模拟来研究差分式离子迁移谱的数学模型。基于Simion离子透镜模拟软件,模拟了离子在平板式DMS中的运动轨迹和规律,研究了射频电压、补偿电压等参数对离子检测结果的影响规律。     

离子阱颗粒物质谱

离子阱颗粒质谱装置结合了激光诱导声波脱附离子化方法、四极离子阱或圆柱型离子阱质量分析器及电荷感应探测器,能够对微米量级的颗粒进行快速质量分析。目前已成功地测定了聚苯乙烯球、色谱填料、红细胞等颗粒。本文综述了离子阱颗粒质谱仪的构造、工作原理及最近的研究成果,并对颗粒质谱仪的未来提出了展望。     

理论模拟和实验对照研究幅值扫描ac对离子阱质谱性能的影响

随着离子阱质谱分析技术的广泛应用,离子阱共振激发过程的理论模拟和实验验证对于深入研究离子阱质谱性能具有重要的意义.常见的线性离子阱所使用的共振激发弹出电压ac(alternating current)的设置有两种方式:一种是设定1个很小的恒定值(如1 V0-p),另一种是设定为1个幅值扫描范围.然而,鲜有人对比研究这两...     

静电轨道离子阱离子切向引入的新方式和模拟

静电轨道离子阱质谱仪的关键垄断技术是将离子引入静电轨道离子阱的C形离子阱。本工作提出一种新的离子引入方式,即设计了一种O形离子阱,用于将更多的离子以较少的损失引入到静电离子阱中进行分析。O形离子阱嵌套在静电轨道离子阱外轨道上,可以直接使离子从O形圆轨道下滑降轨内切至椭圆轨道,再沿椭圆轨道下滑降轨外切,最终射入静电轨道离子阱中的圆轨道。新的离子引入方式避免了C形离子阱远距离传输离子,离子流可连续进入O形圆轨,在脉冲电压作用下进入静电轨道离子阱;随着离子的引入面增大,离子的引入量有所增加。另外,还推导了离子运动轨迹方程及降轨脉冲的能量方程,对离子引入方式进行模拟,结果表明,多离子多位置同时引入对离子轨迹无明显影响,而离子是否切向引入则至关重要,偏离切向引入会大大降低离子寿命。     

小型质谱双线形离子阱间离子传输

多级质谱串联在各个领域都有广泛应用。双线形离子阱的小型质谱可以实现类似传统三重四极杆质谱仪的串联质谱分析功能,而在此过程中,双阱间的离子传输为重要的仪器功能。在已发表的双线形离子阱工作中,对阱间离子传输,尤其是质量选择性传输鲜有系统的研究。本工作研究了离子阱q值、阱内气压、辅助性交流电（AC）的强度、辅助性AC的作用时长等因素对传输的目标离子强度的影响,优化了离子传输条件,如q1=q2=0.3,阱内气压为0.37 Pa,AC强度为350 mV,离子传输时长大于10 ms等。该结果对小型质谱双线形离子阱的自主研发和提升阱间离子传输效率具有指导作用。     

双势阱平面离子阱的设计与模拟研究

双势阱平面离子阱作为离子收集与聚焦装置,2个势阱可分别实现进入离子的收集和约束离子的可控冷却及抛出,相比于单势阱平面离子阱,其对离子的收集与聚焦更加充分。本工作利用SIMION 8.1离子光学模拟软件,研究离子阱工作的4个阶段,即离子收集、离子转移、离子冷却和离子抛出。模拟得到离子阱的工作周期可从1 ms延长至超过10 ms,总离子传输效率为83%,离子通量上限达1.6×10⁶个。此外,充分冷却的离子从离子阱中抛出,具有1.0、1.0 mm的径向直径,24 mrad、16 mrad的角度标准偏差,15 eV的能量标准偏差。双势阱平面离子阱的工作周期、离子通量、抛出离子均满足多次反射飞行时间质量分析器的工作需要,并可与其耦合,为其提供通量高、状态集中的引入离子。     

离子阱质谱中离子轨迹算法研究

高精度数值仿真算法是研究离子阱中离子的运动特征、仿真设计与优化离子阱质谱仪器的关键。本研究探讨了2种基于四阶、五阶龙格-库塔算法的数值方法,求解离子在离子阱内的运动方程--Mathieu方程。通过Matlab编程进行离子轨迹仿真实验,计算精度、初值、时间步长等因素对计算结果的影响。结果表明,五阶龙格-库塔算法可以满足离子阱的仿真要求,能实现高精度离子轨迹计算。     

基于矩形离子阱的台式质谱仪的设计与性能

介绍离子阱质谱技术的发展以及离子阱的基本原理,叙述矩形离子阱的结构及特点,介绍自主研制的矩形离子阱质谱仪的仪器结构以及各项关键指标的性能情况.根据测试结果,该矩形离子阱质谱仪质量分辨可以达到1800,质量数范围可以达到m/z 1000,环己烷溶液中的1pg八氟萘,在质量范围150Da-300Da的扫描时,其信噪比达到66:1;8小时质量稳定度优于±0.15Da.与Agilent 6890进行色质联用,6种拟除虫菊酯标准溶液均检出.该矩形离子阱质谱仪各项性能指标优良,可替代进口商业质谱用于常规质谱检测.     

离子阱质谱计的研究现状及其进展

离子阱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。离子阱质谱计的小型化主要集中在对离子阱质谱计各组成部分（离子源、质量分析器、离子检测、真空系统）的小型化上。随着科技的不断发展，离子阱质谱计体积的小型化，分析对象的不断扩大，仪器性能上实现大质量范围、高分辨率和高灵敏度，以及成本的有效降低等，将是离子阱质谱计相关研究的主要趋势。     

氟喹诺酮类化合物的电喷雾离子阱质谱分析

采用电喷雾离子阱质谱法在正离子检测方式下，以注射泵直接进样的方式对6种氟喹诺酮类化合物的质谱裂解行为进行碰撞诱导解离研究。获得了各化合物的多级质谱信息，通过比较各化合物结构和质谱裂解途径的异同点，发现氟喹诺酮类化合物在正离子检测方式下可生成脱CO₂、HF和CO的碎片，分别与结构中的羧基、氟原子取代基和4位羰基结构片断相对应，如果结构中7位取代基为哌嗪环，还可以生成脱CH₂＝CH-NH₂的碎片。这些特征将有助于氟喹诺酮类化合物的结构分析。     

脉冲离子阱的设计

本文提出了一种适用于飞行时间质谱仪的新颖离子阱。它可在脉冲状态下工作，并可存储极宽质量范围的离子。离子的存储量与离子阱中心所加的负电位理论上成正比，并可选择被存储离子的能量范围，可做为能量过滤器，减小离子的能量分散对分辨本领的影响；特别是该离子阱具有独立于离子源而引入离子的特点，扩大了应用范围。与通常所用的三维四极离子阱相比，其机械加工和配套电子线路都比较简单，可在一般的实验室内制做。     

2,3,5,6-四氯-4-甲磺酰基吡啶的离子阱质谱研究

采用电子轰击离子阱质谱对2,3,5,6四氯4甲磺酰基吡啶(TCMSP)的裂解规律进行了研究。发现其质谱特征除了磺酰基与吡啶环相连的CS键的断裂和CCl键的断裂,还有伴随着氢重排的OC键断裂。对m/z231的碎片离子进行了二级质谱研究,推断了该碎片的结构。     

西地那非衍生物的电喷雾离子阱质谱研究

采用电喷雾离子阱质谱法对4种西地那非衍生物进行了质谱研究,获得了它们的结构碎片信息,通过比较它们的异同对其质谱裂解途径进行解析,发现它们的（+）ESI-MS2质谱生成磺酰基S-C键和S-N键断裂、亚甲氧基C-O键断裂以及磺酰基重排后C-S键断裂的碎片,基峰为亚甲氧基C-O键断裂产生,其（+）ESI-MS3质谱生成脱NH3、脱CO、脱NH=C=O以及异环开裂碎片,这些特征可用于阐明西地那非衍生物及其结构类似物的结构。     

小型化离子阱质谱仪在毒品快速采集与分析中的应用

本研究设计并搭建了一台尺寸与行李箱相当,质量仅30 kg的小型化离子阱质谱仪。由于毒品的饱和蒸汽压较低,该仪器以热解吸和载气载带的方式实现毒品样品的进样,以10.6 eV低压氪灯为电离源,以矩形离子阱作为质量分析器对毒品样品进行检测。通过串联质谱(MS/MS)分析,同时用母离子和碎片离子对毒品进行定性,提高了毒品检测的准确性。本研究共测试了8种毒品样品,包括4种麻醉药品和4种精神类药品。它们的特征离子均为质子化的准分子离子［M+H］⁺,分析时间为2 min,检出限可达pg量级,MS/MS分析可卡因等毒品可同时得到样品的准分子离子和特征碎片离子信息。该小型化离子阱质谱仪不仅体积小、质量轻,而且灵敏度高、分析速度快、检测准确性高,有望成为未来毒品现场快速检测的有力工具。     

基于离子阱原理的空间小型质谱仪理论模拟研究

当前空间探测活动日益频繁,其中对空间有机分子的探测是空间探测的一项重要任务。由于太空中特殊的工作条件,一般商品质谱仪的体积、功耗和分析能力等都不能满足要求,因此需要研发小体积、低功耗、高稳定性的质谱仪。本研究基于离子阱原理,提出了由多个环形电极构成的新型平方离子阱,这种多环高压结构能有效减小离子阱的体积,从而实现质谱仪器的小型化。通过采用成比例的直流电压分时段供电,成功扩展了该质谱仪的离子检测范围。经仿真计算,拟合出了离子振荡频率与其质量数的关系。该质谱仪对质量数在1~2000 u 范围内的分子,质量分辨大于1400,能够满足空间大分子质量分辨的基本要求。