便携式离子阱质谱装置研制

质谱仪的小型化、便携化，是质谱领域发展的新方向之一，在国际上深受重视，但国内研究尚待展开。项目申请人从1998年开始致力于离子阱质谱新仪器构建、新方法研究，特别专注于小型化离子阱质谱研究，本项目拟以此为基础，首先研制由塑料制成的小型线形离子阱质量分析器，并优化它的尺寸，进而探讨大气常压产生生物大分子的新方法,简化离子进样系统，然后构建可工作于小型真空系统,最后获得可在较低的射频电压下工作，并可进行射频频率扫描的便携式小型离子阱质谱装置。预期研究成果不仅会缩短我国与发达国家在质谱仪器研制方面的差距,推进我国质谱小型化、便携化和其他相关应用学科的发展(如电子,真空)，也会对国民经济建设作出贡献，为食品安全和突发事件处理、海洋开发和航天科学研究提供临场质谱检测方案和技术。

质谱仪的小型化、便携化，是质谱领域发展的新方向之一，在国际上深受重视。经过3年的努力，本项目成功地研制出小型便携式质谱装置，共发表论文13篇，申请专利16项。取得了以下成果：.1.使用塑料模具成型技术，研制了由塑料制成的小型线形离子阱质量分析器，并优化它的尺寸；该技术可批量制备具有双曲面构型离子阱质量分析器，操作简单、价格便宜、降低质谱重量，有利于小型便携式质谱装置。.2.使用不连续大气进样方法，获得了可以在大气常压下产生微纳尺度颗粒大分子的新方法,简化离子进样系统；该技术可在大气常压条件下，对固态、液态和气态的颗粒样品进行实时、在线、快速分析。.3.构建了小型真空系统,获得可在较低的射频电压下工作，并可进行射频频率扫描的小型离子阱质谱装置。.4.使用Poincare-Lighthill-Kuo (PLK)微扰方法，系统研究了非线性离子阱质谱理论，解析求解了非线性Mathieu方程，获得了非线性离子阱的离子运动特性和稳定区。为理论上发展和提高囚禁质谱技术提供新思路，为质谱实验提供新依据。.5.发展了辉光放电离子化方法，在大气常压条件下，可对白酒进行真伪鉴定；对均聚和共聚高分子材料进行单体质谱表征。.6.合成和发现了多种MALDI-TOF新基质，无需对样品进行处理，可直接分析实际样品，获得了一系列代谢产物物等小分子的快速高通量质谱分析。