Vocus PTR-TOF灵敏度校准‘闻一知十在实际测量中，Vocus PTR-TOF通常会测量到大量的VOCs，其中许多VOCs并没有标准样品。Vocus PTR-TOF方法的一大优点是‘无需全标样，也可定量’。简而言之，只需少数几种VOC标气的测量数据，Vocus PTR-TOF就可以给出其他待测目标物的定量浓度信息。Felipe Lopez-Hilfiker, Liang Zhu, Manuel Hutterli, Luca CappellinTOFWERK, Thun, Switzerland海量VOCs定量分析需要高效率标定PTR-TOF仪器灵敏度基于少数几种VOC标气的测量结果，化学电离质谱法（CI-MS）能定量分析绝大部分待测目标物。这对于配有飞行时间（TOF）质量检测器的CI-MS仪器尤其重要，因为该分析法能够同时测量成百上千的VOCs信号。Vocus PTR-TOF的超高灵敏度大幅增加了仪器可测VOCs的数目和种类，其中不乏很多活性较高或标准样品不易配置或存储的VOCs。另外，因检测到的VOCs数目较大，对其进行一一标定也不现实。因此，物种定量需要一种无需直接校准每种VOCs即可将记录的信号强度转化为浓度信息的方法。基于PTR-MS反应机理，Vocus PTR-TOF对于目标VOC的灵敏度可通过其质子转移反应常数（kPTR）和工作条件下的仪器参数估算得出。该计算得到的灵敏度能用于将仪器记录到的谱图信号强度转换成更有意义的浓度值。求证质子转移反应常数和PTR-TOF灵敏度的线性关系通过测量一系列不同分子量和已知质子转移反应常数的VOCs标样，在确定的工作状态下，可以确定Vocus PTR-TOF灵敏度和各VOCs反应常数（kPTR）的线性相关性（类似样例详见图1）。在没有标样情况下，该线性关系可大致估算某kPTR已知的VOCs的灵敏度。值得注意的是，为了进一步增加计算的精确度，也需考虑质谱仪本身对于不同质荷比离子的传输效率。图1，Vocus PTR-TOF灵敏度和各待测物质子转移反应常数(kPTR)的线性关系。对于kPTR已知的物种，无需标样，Vocus PTR-TOF即可对其定量分析。测量飞行时间质谱仪的离子传输效率如前所述，为更好估算待测物在Vocus PTR-TOF上的响应，待测物的分子量受TOF分析过程中的不同影响也需考虑在内。离子传输效率曲线表征了质谱仪器将不同质荷比离子从分子离子反应区IMR引入到质量检测器的能力。对Vocus PTR-TOF而言，其离子传输效率融合了离子透镜系统的质量带宽，TOF离子提取和MCP器件检测过程中的质量歧视效应等。因仪器中上述部件的操作参数不是固定不变的，所以需定期通过标气测量数据来进行离子传输效率表征和改善。图2展示了一条代表性的离子传输效率曲线，其y轴标识了不同离子从离子源到质量检测器的传输百分比（记录到的信号除以理论值总信号）。值得说明的是，质子转移反应常数对于信号的影响已经从图2的数据中剔除掉，其目的是为了更准确的表征出仪器对应的离子传输曲线。图2，基于一系列标气测量数据的Vocus PTR-TOF离子传输效率曲线。离子透镜的带宽设置为压制谱图上信号较强的试剂离子（H3O+ (19 Th) 和 H2OH3O+ (37 Th)）模式，加上TOF检测器对于低质荷比离子较差的占空比，导致了在20到50Th这个区间内相对较低的离子传输效率。在50Th以上的质量区间内，离子传输效率曲线变得比较平缓，直到500Th开始逐渐下降无需标样，直接定量定期测量标气，推导出Vocus PTR-TOF的灵敏度和离子传输效率曲线后，即可估算kPTR已知的待测物在仪器中的灵敏度（Sobs）。如下面的公式所示，Sobs是根据待测物kPTR算出的灵敏度理论值和仪器的离子传输效率曲线Trans[m/Q]相乘得出。待测物VOC的浓度可通过仪器测得的实际信号值（每秒计数，cps）除以估算灵敏度Sobs获得。[VOC]= SignalVOC (cps) / Sobs通过上述方法，Vocus PTR-TOF在定量分析kPTR已知的待测物时的误差可以控制在30%甚至更好。针对某些质子转移反应常数kPTR未知的待测物，我们可以采用平均反应常数kPTR或者基于其分子结构做的kPTR估算值做半定量分析。在精确控制的反应区条件下，Vocus PTR的反应常数接近于动力学碰撞常数。文献报道的kPTR一般集中在2-3.5 x 10-9cm3molecules-1s-1这个较窄区间内。也就说，对kPTR未知的待测物，采用平均kPTR这个方案带来的额外误差相对于其他电离方式较小。总结来说，在PTR电离过程中不产生大量碎片的前提下，kPTR未知的待测物半定量分析的误差一般在正负50%以内。超高灵敏度的Vocus PTR-TOF通常会测量到大量的VOCs，其中许多VOCs并没有标准样品。利用完善的动力学理论和精确控制的反应条件，Vocus PTR-TOF可以做到‘闻一知十’，只需对少量VOC标样进行定期测量，即可对谱图上测得的绝大部分信号进行定量或者半定量分析。参考文献1. Riva, M.; Rantala, P.; Krechmer, J. E.; Peräkylä, O.; Zhang, Y.; Heikkinen, L.; Garmash, O.; Yan, C.; Kulmala, M.; Worsnop, D.; and Ehn, M. Evaluating the performance of five different chemical ionization techniques for detecting gaseous oxygenated organic species. Atmos. Meas. Tech. Discuss., 2018, In Review.https://doi.org/10.5194/amt-2018-4072. Sekimoto K; Li, S. M; Yuan, B; Koss, A; Coggon, M; Warneke, C; de Gouw, J. Calculation of the sensitivity of proton-transfer-reaction mass spectrometry (PTR-MS) for organic trace gases using molecular properties. Int. J. Mass Spec. 2017, 421, 71-94. https://doi.org/10.1016/j.ijms.2017.04.0063. de Gouw, J.; Warneke, C.; Measurements of volatile organic compounds in the earth’s atmosphere using proton‐transfer‐reaction mass spectrometry. Mass Spec Rev. 2006, 26, 223–257.https://doi.org/10.1002/mas.20119来源：tofwerk

唯快不破：如何成就Vocus PTR-TOF的超快响应时间？高效采样系统、一体化温控反应腔和市场领先的高灵敏度是成就Vocus PTR-TOF超快响应时间的三大要素。也让Vocus PTR-TOF成为高通量样品测量、高时间分辨率监测弱/低挥发性物质分析的最佳选择。Felipe Lopez-Hilfiker, Liang Zhu, Manuel Hutterli, Luca CappellinTOFWERK, Thun, Switzerland快速仪器响应是实时监测VOCs的关键化学电离质谱（CI-MS）能够实时测量痕量气态物质，并被广泛应用于待测物浓度瞬态变化的案例中，例如生产流水线监控，机载或车载移动实验室，呼出气体监测和涡度通量测量等。作为CI-MS大家庭的一员，Vocus质子转移反应-飞行时间质谱仪（Vocus PTR-TOF）不仅仅可测量普通VOCs，其测量范围还包含弱挥发性VOC（IVOC），半挥发性VOC（SVOC）和低挥发性VOC（LVOC）。为了精确的记录目标VOCs浓度的快速变化，CI-MS仪器本身的响应时间必须要快于目标信号的瞬变周期。随着分子挥发性（或蒸汽压）的降低，其对表面的‘黏性’也随之增加。举例来说，半/弱挥发性物质跟分子离子反应区IMR内表面的相互作用会‘平滑化’目标物浓度的时间序列。目标物‘黏性’高低一般由其饱和蒸汽压和/或者能与IMR内表面相互作用的特定官能团决定。简单来说，待测物挥发性越低，其更有可能受到表面吸附效应影响，导致仪器对其的响应时间变差。Vocus PTR TOF硬件设计优化了其响应时间在现有的商用PTR-MS当中，Vocus PTR-TOF的响应时间处于行业领先地位。传统基于漂移管的PTR-MS常采用一长段低压内部进样管路，导致进到分子离子反应腔IMR的样品与管壁之间发生频繁的表面吸附/解吸附反应，加之其进入IMR的流速有限（10-30 sccm）,最终使得仪器响应时间变慢。而Vocus PTR-TOF以大流速层流中心进样100sccm到反应区。同时，一体设计的Vocus反应区可温控在较高温度，让‘黏’在内表面的待测物更快的解吸回到气态，从而保证了监测弱/低挥发性物质的快速响应时间。图1展示了三个弱挥发性VOCs（IVOCs）在不同的反应区温度下随时间的响应曲线。Vocus PTR-TOF先从一个含有大概40ppbV的2-癸酮， 2-十二烷酮和2-十三烷酮的样品袋持续进样，当三种物质的信号稳定之后，在t=0时将仪器从进样状态切换至仪器内置的零气。在这个过程当中，Vocus PTR-TOF以10赫兹的数据采集频率记录相关信号随时间的变化趋势。在图1中，上述三种物质信号的衰减时间序列以空心圈的样式画出。通过指数拟合曲线（实线），仪器的响应时间，τ，被推导出来并标示在图例当中。图1，三种弱挥发性VOCs在两个反应区温度下（100摄氏度和150摄氏度）的时间响应曲线。空心数据点是每100毫秒仪器记录到的并随后按照零点值（t=0）标准化的目标物信号强度。指数拟合曲线（实线）用来获得仪器的响应时间，τ。值得注意的是，测到的反应区表面温度是内部气体的上限温度，因为反应区实体到内部空气样品的热传导可能受限。在反应区温度100摄氏度的条件下，上述三种IVOCs的响应时间都在一秒以内。将温度继续升高到150摄氏度，可以看到响应时间都得到不同程度的改善。当中挥发性最高的物质，2-癸酮的响应时间已经接近于仪器的理论值（50ms），也就是待测物在反应区内的更新时间。半挥发性物质的响应时间也常常取决于分子自身具有的官能团。举例来说，酸类物质虽然有一定的挥发性，但通常都会跟内表面有更频繁或更强的吸附反应，导致其在仪器内的响应时间降低。图2展示了含有多种官能团的物质（包含有机酸和硅氧烷）在Vocus PTR-TOF内的响应时间。蒎酮酸是单萜烯光化学反应后的一种常见产物，其在Vocus PTR-TOF内的响应时间低于两秒。图2，含有多种功能团的物质在Vocus PTR-TOF内的响应时间。（蓝色）日常用品常见的D5-硅氧烷(C10H30O5Si5)。（灰色）乙酸(C2H4O2)，大气空气中常见的有机酸。（绿色）蒎酮酸(C10H16O3)，单萜烯光化学反应后的一种半挥发性产物。上述数据是在反应区150摄氏度的条件下测得。图3，多种商用PTR-MS的响应时间对比。蓝色空圈是Vocus PTR-TOF的数据，同时蓝色虚线画出了Vocus PTR-TOF仪器响应时间的理论极限值（由反应区体积大小和当中的气体流速决定）。对普通VOCs来说，他们在仪器内的响应时间非常接近其在反应区内的更新时间。对挥发性较低或者含有‘黏性’ 官能团的待测物，他们的响应时间会稍长。文献中报道过的用友商PTR-MS测得的数据也一并在图2中画出。可以清楚的看到，随着待测物饱和蒸汽压的不断降低，Vocus PTR-TOF跟友商PTR-MS的差别开始慢慢变大：在饱和质量浓度在1 µg/m3这个区间内，Vocus PTR-TOF的响应时间要比其他PTR-MS好上一个数量级。图3比较了Vocus PTR-TOF和友商PTR-MS在测量具有不同饱和质量浓度（C*）的待测物的仪器响应时间。对于常规VOCs（C*大于108 µg/m3），大部分PTR-MS都可以测得接近理论极限值的响应时间，也就是待测物在反应区内的更新时间(τ 3这个区间内，Vocus PTR-TOF的响应时间要比其他PTR-MS快上一个数量级。高效采样系统、一体化温控反应腔和市场领先的高灵敏度让Vocus PTR-TOF成为高通量样品测量，高时间分辨率监测弱/低挥发性物质分析的最佳选择。文献1. T. Mikoviny, T.; Kaser, L.; Wisthaler, A., Development and characterization of a High-Temperature Proton-Transfer-Reaction Mass Spectrometer (HT-PTR-MS). 2010, Atmos. Meas. Tech., 3, 537-544.  DOI:10.5194/amt-3-537-20102. Pagonis, D.; Krechmer, J. E.; de Gouw, J.; Jimenez, J. L.; Ziemann, P. J.: Effects of gas–wall partitioning in Teflon tubing and instrumentation on time-resolved measurements of gas-phase organic compounds. Atmos. Meas. Tech., 2017, 10, 4687-4696. DOI:10.5194/amt-10-4687-20173. Mueller, Markus, Essentials of an IONICON Grade PTR-MS. Webinar, 2018来源：Tofwerk

全新非二氧化碳温室气体ODS排放在线监测仪全球首发我国生态环境部最近发布了《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》，其中第十四条关于推动监测体系统筹融合，明确了温室气体监测的要求。加强温室气体监测，逐步纳入生态环境监测体系统筹实施。在重点排放点源层面，试点开展石油天然气、煤炭开采等重点行业甲烷排放监测。在区域层面，探索大尺度区域甲烷、氢氟碳化物、六氟化硫、全氟化碳等非二氧化碳温室气体排放监测。在全国层面，探索通过卫星遥感等手段，监测土地利用类型、分布与变化情况和土地覆盖（植被）类型与分布，支撑国家温室气体清单编制工作。 为实现二氧化碳排放达峰目标与碳中和愿景提供支撑，助力美丽中国建设工作，我公司推出ARI Medusa - ODS 在线监测仪。ARI Medusa GC-MS 全球臭氧层消耗物质ODS及温室气体全自动在线监测仪全新 AGAGE/ARI Medusa 全球首款商业化Medusa在线监测系统，是大气ODS所有组分监测的最佳选择！ ARI Medusa 超低温预浓缩仪 用于大气ODS监测的全自动超低温制冷预浓缩系统Aerodyne Research, Inc. (ARI) 在2020 年中期全新推出了用于气象色谱的超低温制冷预浓缩系统。该系统结合了超低温制冷技术的创新设计以及我们与有15年观测ODS物质经验的 Scripps 海洋研究所及其他 AGAGE 监测网成员的合作. 该超低温制冷预浓缩系统是Aerodyne 新成立的气相色谱部门的一部分。该系统是基于之前该部门带头人已发表工作进行搭建的。 ARI Medusa ODS在线监测仪有以下特点： 电子超低温制冷: ARI低温预浓缩系统通过斯特林制冷技术在无需液氮的情况下，冷阱捕集低温可达到 -165 °C。该技术可满足远处无人值守的全自动采样分析观测，实现每小时一个样品数据。  二阶捕集设计: 通过两次捕集预浓缩设计，每次分析过程可通过样品捕集冷阱最多采集2L空气，同时去除多余气体杂质，如N2, O2, H2O, CO2等. 之后，目标分析物再进一步在第二级冷阱上预浓缩富集成更小的体积，为注入GC做好准备。  更高选择性的分离: 精确的温度控制可实现部分样品从冷阱逐步进行解析，为难以检测的物种（如NF3）提供额外的分离效果。  无与伦比的精准度: 当按照AGAGE观测网规范进行操作时，ARI Medusa预浓缩仪能够为至少28种大气重要化合物提供≤1%的精度。† 应用领域：l 背景站洁净大气 ODS 和含氟温室气体高精度监测l 城市大气 ODS 和含氟温室气体高精度监测l 大气监测中心站点空气样品 ODS 和含氟温室气体的自动化分析工业园区空气 ODS 和含氟温室气体全要素监测

中国春节和新冠病毒疫情管控叠加 – 极低的城区VOC排放农历新年假期和新冠病毒(NCP)疫情管控期间，居民户外活动及工厂生产大幅减少，大气中的挥发性有机物(VOCs)排放呈现出急剧下降的特征，城区本底背景“水落石出”，为中国后大气治理时代提供了重要的城市基体测量样本。挥发性有机化合物（VOC）的大气环境浓度是由Vocus Elf PTR-TOF 在中国东部的一个城市进行检测的。对其中十六种挥发性有机化合物进行了来源解析，大致可将这些VOCs归为5类。在“一切照旧”情况下，两个主要的排放因子（交通和工业）构成了大部分所测到的VOC。交通排放量（顶部，红色），通过在汽油和其他燃料中富含的的芳香族化合物来识别，通常在白天达到峰值，。工业排放因子（黄色）通过当地工业污染清单中的一种特征化合物进行识别，其特点是在数分钟至数小时内排放浓度急剧增加。包含酸、含氧化合物以及可能的某些烷烃的大气背景因子（浅蓝色），以及包含醛酮的区域化学因子（深蓝色）则显示出预期的长期缓慢的变化趋势。其余的VOC浓度（黑色）显示出快速、瞬时高值的变化特征，可能来自采样点附近的小型源（例如汽车尾气的直接影响）。在中国春节假期期间以及政府发布应对冠状病毒的减少外出建议后，交通和工业排放量大幅减少。总环境VOC浓度比在“一切照旧”期间（1月9日至1月16日）平均值下降了50％以上，交通和工业排放分别下降了87％和72％之多。研究发现2020年全球二氧化碳排放量下降7%据新华社电     国际非政府组织“全球碳计划”12月11日发布报告说，初步数据显示，2020年全球范围内的二氧化碳排放量下降了7%。这一组织认为，这主要是因为新冠肺炎疫情期间人们乘汽车和飞机旅行减少，在疫情结束后预计排放量会回升。这份报告由“全球碳计划”主导，多国研究人员合作完成。报告已于12月11日发表在德国《地球系统科学数据》杂志上。报告估算，2020年全球将向大气中排放340亿吨二氧化碳，与2019年相比减少24亿吨。运输业减排占其中最大份额，2020年公路运输和航空业排放量预计比2019年分别减少约10%和40%。然而，参与研究的英国东英吉利大学教授科琳娜·勒凯雷预计，疫情结束后全球二氧化碳排放量会回升，现在预测2021年及以后的排放量会回升多少还为时过早，这在很大程度上取决于疫情结束后经济刺激措施的效果。研究团队表示，近年全球二氧化碳排放量增长已放缓，部分原因可能是气候政策的推广。在2010年至2020年间，有24个国家减排显著而经济仍保持增长。报告还指出，尽管2020年的排放量降低，但大气中的二氧化碳浓度仍继续增长，预计全年大气中二氧化碳的平均浓度将达412ppm（ppm为百万分之一）。领导这一研究的英国埃克塞特大学教授皮埃尔·弗里德林斯坦解释说，尽管全球排放量没有去年那么高，但大气中二氧化碳总量还在增加，浓度也继续增加。只有全球排放量接近于0时，大气中二氧化碳浓度才会趋于稳定。总结疫情导致中国和全球的VOC及二氧化碳等工业交通来源的排放均明显下降。信息来源：Tofwerk新闻来源：江苏省生态环境厅

Vocus PTR-TOF在国内的第一套大气外场监测结果有机胺作为挥发性气体，基于酸碱成核机理，在新粒子生成、成长和二次气溶胶的形成过程中起着重要的作用。大气中有机胺来源非常广泛，如工业排放、畜牧业、海洋有机物降解、生物质燃烧等。然而，目前能有效检测胺类的观测手段相对缺乏，气相色谱和离子色谱技术在时间分辨率上不足，难以获取胺类物质在大气中的实时变化；其他一些分析手段的检测限不能满足捕捉到大气中数十个pptV级别浓度的胺类物质；此外，胺类本身具有的‘黏’性对分析仪器的进样管设计和设备自身的响应时间都提出了挑战。来自Tofwerk的Vocus PTR-TOF克服了上述难点，相应调整参数后，在保障对大部分VOCs测量的同时，也能捕获大气中单个pptV级别的有机胺类《Atmospheric Environment》期刊刚刚接收了复旦大学王琳老师课题组的一篇文章，该研究报道了国内第一台Vocus 2R PTR-TOF首次对外场大气观测的实验结果。在2018年12月，该课题组将Vocus 2R PTR-TOF部署在河北省望都县的一个郊区观测点，同时有针对性的对仪器运行条件进行了优化，目的在于更好的测量大气中二甲胺（DMA）：该物质对大气环境中新粒子生成有很大的促进作用。领先市场的Vocus 2R PTR-TOF不仅有着与Ethanol-CIMS相当的灵敏度、进样快速响应、低至1.5 pptV的检测限，还有不受样品湿度干扰的关键优点，这对快速准确获得实际大气环境中不高于几十个pptV级别的有机胺的时序变化至关重要。在望都的观测过程中，Vocus PTR-TOF清晰的捕捉到了C2-胺（二甲胺和乙胺总和）的日变化，这表明这些C2-胺非常活跃的参与了某些大气化学过程。同时，王琳老师课题组也利用离线GC-MS分析了观测期间的苏玛罐气样，随后与Vocus 2R PTR-TOF的在线观测结果进行了仔细比较。就苯和甲苯的结果来看，二种测量手段的时序变化具有非常好的一致性。更多因子的对比结果也会在后续文章中予以总结和讨论，让我们拭目以待。此外，该项目组正致力利用Vocus 2R PTR-TOF来拓展所测的大气有机胺类清单，以期对大气中新粒子生成过程和机理达到更加深入的理解和认知。新闻咨询来源：Tofwerk

为什么飞行时间质谱（tofms）是相对于四级杆质谱（qms）更理想的检测器？您是否想了解飞行时间质谱仪（tofms）和四极杆质谱仪（qms）的区别，比较两者的性能以及了解这些参数对您的应用案例可能产生的具体影响？总体而言，飞行时间质谱比四极杆质谱仪具有先天的性能优势。tofms采集瞬时全谱信息，大幅提升了仪器的分析速度和灵敏度，确保任何重要信息不会丢失并允许回溯分析，更容易鉴别未知分析物和解析测量结果。更重要的是，tofms具备的超高质量分辨率和高精确质量更利于复杂基体中未知物种的准确鉴别，详见后文。参数对比飞行时间质谱tofms级杆质谱qms mass analyzer数据采集同时记录所有离子（全谱）离子筛：同一时段只能记录一种离子采集速度1000hz全谱1000hz单个离子质量分辨率r = m/rm10’000可分辨同量异位素峰可精确推导化学式单质量数分辨率不可分辨同量异位素峰相对精确质量rm/m1000质量数时，4 ppm = 4 mth/th精确质量rm0.001 th at 300 th0.5 th质量范围1 th 到 10000 th通常为10 th 到 500 th四极杆和tof质量分析仪的工作原理？四极杆和飞行时间(tof)质量分析仪实现对不同质荷比(m/q)的离子分离的原理截然不同，这从根本上导致了两者检测能力的巨大差异。四级杆质量分析仪四极杆质量分析仪简单来说是一个‘离子筛’：在同一时刻，有且仅有特定m/q值的离子才能通过四极杆被后端检测器检测到。 第二步，通过挑选或者逐个扫描测量质荷比来获得部分或者完整谱图。图1是一个简单的四级杆原理动图：射频rf电场将离子聚焦在四级杆的轴心；叠加的直流dc电场用于破坏离子飞行轨迹的稳定性，并随后将它们从四极杆中弹出。通过调节这两个电场的强度，可使得只有一个较小m/q范围的离子保持稳定的飞行轨迹从而顺利通过四级杆。该质荷比范围外的其他离子将因不稳定而损失掉（被过滤掉）。然后，在整个m/q质荷比范围内扫描特定或者每个离子的质荷比，就可以记录部分或者完整质量谱图。产生射频rf场的电子器件的电压输出是有物理上限的，也就相应限定了四级杆所能测量的质荷比的上限范围。          图1. 四级杆原理动画图。同一时间，只有特定m/q值的离子才能通过；其他离子都会被‘丢’掉。这里的动图中，选择性离子检测（sim）用来测量了三个较小质荷比的离子（蓝色、黄色和灰色），而质荷比最大的离子（红色）则一直不在筛选范围之内，可理解为没有被检测到。飞行时间质量分析器tof分析仪则是根据离子通过特定区域（通常称为飞行管）时不同的飞行速度来达到离子分离的效果。整个过程有点类似于一场跑步比赛：一组离子在起点被加速（比赛开始），然后以匀速通过无场飞行管（赛跑过程）漂移到检测器（终点线）。从飞行管起点到与检测器‘撞线’之间的时间，也就是离子的飞行时间，被高速检测器记录下来。直观的说，重的分子应该比轻的分子‘飞’得慢，也就意味着到达检测器的时间也越长。所以，在离子带电荷数都相等的前提下，通过离子飞行时间可以反推出其质荷比。这里我们有一个更详细的解释和推导。在tof飞行管的起始加速区，所有离子都会同时受到一个脉冲强电场，即不同质荷比的离子都得到同样的起始动能e。更准确来说，离子获得的动能与其带电荷量q成正比。电荷量相同的离子，e/q近似完全一致。动能e跟质量和速度的方程式：e = ½ mv2这也就意味着：e/q = ½ m/q v2 约等于恒定。因此，质荷比m/q较小的离子会以更快的速度地通过tof区域，更快到达检测器。仪器会高速测量每个离子从起始加速区到检测器的飞行时间，然后将其转换为质谱图：质荷比和信号强度。图2. 飞行时间质谱原理动画图。 每种离子都从脉冲电场中获得了相同的动能，以恒定速度通过无场漂移区（飞行管）。静电场反射镜（reflectron）大幅改善了因离子初始动能差异而导致的分辨率损失。检测器则高频率的记录不同时间点检测到的离子数。所有的离子‘飞行行程’都在微秒级别，也就意味上万趟‘飞行行程’累加在一起，最后形成了一秒的全谱图。上图中的动画持续了几秒钟。在仪器中，实际的离子飞行速度要快得多：每秒数万次飞行，每次飞行时间10到100微秒不等。一般情况下，我们无需每秒几万次的超高数据采集频率，因此通常会将数据累加成每0.1（10 hz）秒或者更长时间段的谱图。举例来说：当tof以两万次/秒的采集速率运行时，每2000次提取的数据可以积累到一张谱图当中，也就是10张谱图/秒的仪器响应。现代tof仪器采用了各种精妙的电子和机械设计来提高质量分辨率，包括静电场反射镜等部件。同时，从离子‘撞线’检测器到仪器屏幕上显示质谱之间的很多步骤也需系统设计和考虑。tofms快速‘全景’测量与每次测量中只记录单一质荷比离子的四级杆不同，飞行时间质谱每时每刻都在记录所有质荷比的离子的信号强度。tof同时检测所有离子的特质，相比于qms离子监测（sim）和全谱扫描都具有先天性的优越性。四极杆在扫描每个离子都需要一定的驻留时间（一般为0.1秒以上），这也意味着可能需要较长时间才能完成全谱扫描，继而导致较慢的测量速度，并损失大量有效信息。例如图3(左图)展示了用vocus 2r ptr-tof在4hz采集率下对志愿者单次呼气的测量结果。在这个简单的实验中，一共有241种不同的vocs化合物被定性定量。如果用四极杆质量分析仪来测量同样数量的离子，并假设使用0.25秒的单离子驻留时间，则需要至少一分钟的时间来完成测量。这也意味着，当志愿者的呼气动作完成时，四极杆全谱扫描还在进行中（图3(右图)。图3. 约1.5秒开始的单次呼气中的各物种时间序列。左图：用tofms实测得到的呼气结果。右图：同样的呼气试验，用四级杆质谱的模拟结果。图中标志点代表了每组数据对应的时间点。四级杆扫描的离子数目越多，对仪器灵敏度的影响越大在四级杆质谱的单个离子对应的停留时间中，所有其他离子都被丢弃。这会直接影响仪器整体的灵敏度。想象一下，对一个校准气瓶进行十秒钟的测量，一个四极杆和一个tofms质谱分别测量十个质荷比的离子。四极杆对每个质荷比的信号累积时间不超过1秒，而tofms对每个m/q的信号累积时间则为10秒。很明显，tofms将为每个离子累积更多的信号，因此在10秒的时间内具有相对于四级杆更高的灵敏度。 tof瞬时全谱确保不错过有效信息为了改善测量速率，四级杆可以只测量少量的特定离子(也称为选择离子监测模式sim)。值得注意的是，未被列入特定离子清单的离子可能包含重要信息。例如，图4展示了用tofwerk ei-tof以5谱每秒的采集频率测量的gc逸出物的质谱。为了完整的体现单个色谱峰，四极杆操作者一般选择不超过三个离子进行sim。另一方面，图中最大的色谱峰中包含的ei谱图含有200多个离子。相对于四级杆提供的少数几个离子，使用包含200多个离子的全谱图数据，与nist库的标准谱图匹配来进行峰识别的准确性要高的多。此外，使用sim的操作者必须非常确定他们对除样品目标物外的其他任何vocs不感兴趣。这一点对于非目标分析尤其重要，也是极难做到的，因为在非目标分析中，样品的确切成分是未知的。通过每时每刻测量所有离子，保存全谱数据，测量变得 “面向未来”：如果研究或新的应用表明一个新的分子是值得注意的，分析人员可以重新审视以前收集的tof数据，针对这些‘新’物种进行回溯分析。图4. ei-tof测得的gc气相色谱逸出物和相应的色谱峰。至少有六个色谱峰可以被清楚的识别出来，每个峰的宽度都小于三秒。图中蓝色、红色和黑色的数据点提出了模拟的四级杆在sim模式的测量效果。插图展示了强度最高的色谱峰所对应的包含200多种离子信息的nist ei谱图。不间断连续测量能更好的揭示样品中各离子的对应关系四极杆分析仪的结果是不连续的：这是因为每次只能扫描一个离子，而不是同时扫描所有离子。这种效应被简称为 “质谱偏斜”。如果样品的voc成分变化很快，就无法准确定量vocs之间的相对比例。这对于化学计量‘指纹’分析或大气污染物的溯源分析等应用都非常重要。举个例子，图5显示了一段vocus elf小精灵ptr-tof对环境空气中芳香烃的测量结果。该测量来自欧洲某城市的车载实验，被测空气的成分随时间和空间位置的变化而极快的变化。图5. 车载移动检测中芳香烃物质浓度秒级的变化曲线。右图中模拟的四级杆分析结果给污染物溯源和源谱图数据库建立都增加了很大的不确定性。苯、甲苯、二甲苯和更大的芳烃的相对比例一般可以用来表征污染物来源：在本案例中，汽油车尾气。如果使用相应的只有三个离子的四极杆测量结果，就无法准确确定不同芳烃的相对比例，后续的来源识别就变得更加困难。另一个飞行时间质谱检测器的好搭档是适用于元素及其同位素分析的电感耦合等离子体质谱仪（icp-ms）。在非连续进样时，icp-ms需要在较短时间内测量多种元素和它们对应的各同位素峰，这也是传统的四级杆检测器所不能实现的。上述应用场景包括有单颗粒分析或者快速（高达几百hz）激光剥蚀成像等。图6展示了一组在钢材质纳米颗粒中分析铬，铁，镍和钼等元素信息。单颗颗粒物所产生的信号时长不超过0.5毫秒。tofwerk的icptof （icp-ms搭配飞行时间检测器）能够可靠地表征这些纳米颗粒物的完整谱图信息，而四级杆检测器则受限于其同一时刻只能测量一种元素的劣势，会丢失很大一部分信息，同时对各元素之间的浓度相对比值也不能准确测量。图6. 用icptof r检测到的单个钢材质纳米颗粒中铬，铁，镍和钼随时间变化信号图。上半部分：每90微秒记录的单个钢纳米颗粒物的高时间分辨率信号。下半部分：模拟四级杆检测器记录的上述单颗粒物分析的实验结果。该套模拟结果是在假设四级杆单离子停留时间为90微秒的情形下。因为四级杆是依次扫描这四种元素信息，他们的灵敏度响应的减少了33倍。更重要的是，四级杆数据推导出的元素的相对浓度比值跟真实数字会有76%-270%的偏差！高质量分辨率是准确识别未知离子的必要条件之一四极杆质量分析仪的分辨力受限于四极杆的加工精度和电子器件的性能。四极杆分析仪通常是以单位质量分辨率来操作的。即使是目前市场上非常高端的四极杆，其分辨力也只有r=m/dm（fwhm）=3000-4000th/th，这还是在大幅降低仪器灵敏度的情况下。图7将单位质量分辨率的ptr四极杆谱图与分辨力为r=5000 th/th的vocus s ptr-tof谱图进行了详细对比。在单位质量分辨率下，无法区分同量异位化合物。同量异位化合物具有相同的标称质量，但元素组成不同。同量异位化合物在样品中会有不同的随时间变化曲线，能够对它们分别测量并定量对分析结果的精确性非常重要（图8）。图8. 具有5000分辨率的vocus s ptr-tof的测量数据。在69质荷比的三个同量异位离子信号对应的完全不同的时间序列。底图展示了特定时间点上的节选谱图：高质量分辨率将这三种离子清楚的解析开来。高质量分辨率提供的精确质量信息更重要是用来确定离子峰的元素组成。这对化合物的鉴定至关重要，而这也是单位质量分辨率无法做到的。在图9中，高质量分辨率（5000 th/th）和高相对质量精度（5ppm以内）可以帮助我们把97.045 th处检测到的离子鉴别为氟苯而不是3-糠醛(97.028 th)或2-乙基呋喃(97.065 th)。图9. 高质量分辨率和高质量精度保证了离子定性定量的高准确性。结论综上所述，飞行时间质谱仪相对于四级杆分析仪的优势是显而易见的。单个样品的测量速度更快，而且不会有”质谱偏斜”效应。对于同一个质量范围，tof分析仪相对于四级杆有更好的灵敏度。因为每时每刻都在记录‘全景’谱图，不会错过或者丢失任何可能的重要信息。最后，tof的高质量分辨率可以鉴别同量异位化合物并精确推导出元素组分。 来源：tofwerk

有机胺作为挥发性气体，基于酸碱成核机理，在新粒子生成、成长和二次气溶胶的形成过程中起着重要的作用。大气中有机胺来源非常广泛，如工业排放、畜牧业、海洋有机物降解、生物质燃烧等。然而，目前能有效检测胺类的观测手段相对缺乏，气相色谱和离子色谱技术在时间分辨率上不足，难以获取胺类物质在大气中的实时变化；其他一些分析手段的检测限不能满足捕捉到大气中数十个pptV级别浓度的胺类物质；此外，胺类本身具有的‘黏’性对分析仪器的进样管设计和设备自身的响应时间都提出了挑战。来自Tofwerk的Vocus PTR-TOF克服了上述难点，相应调整参数后，在保障对大部分VOCs测量的同时，也能捕获大气中单个pptV级别的有机胺类。《Atmospheric Environment》期刊刚刚接收了复旦大学王琳老师课题组的一篇文章，该研究报道了国内第一台Vocus 2R PTR-TOF首次对外场大气观测的实验结果。在2018年12月，该课题组将Vocus 2R PTR-TOF部署在河北省望都县的一个郊区观测点，同时有针对性的对仪器运行条件进行了优化，目的在于更好的测量大气中二甲胺（DMA）：该物质对大气环境中新粒子生成有很大的促进作用。领先市场的Vocus 2R PTR-TOF不仅有着与Ethanol-CIMS相当的灵敏度、进样快速响应、低至1.5 pptV的检测限，还有不受样品湿度干扰的关键优点，这对快速准确获得实际大气环境中不高于几十个pptV级别的有机胺的时序变化至关重要。在望都的观测过程中，Vocus PTR-TOF清晰的捕捉到了C2-胺（二甲胺和乙胺总和）的日变化，这表明这些C2-胺非常活跃的参与了某些大气化学过程。同时，王琳老师课题组也利用离线GC-MS分析了观测期间的苏玛罐气样，随后与Vocus 2R PTR-TOF的在线观测结果进行了仔细比较。就苯和甲苯的结果来看，二种测量手段的时序变化具有非常好的一致性。更多因子的对比结果也会在后续文章中予以总结和讨论，让我们拭目以待。此外，该项目组正致力利用Vocus 2R PTR-TOF来拓展所测的大气有机胺类清单，以期对大气中新粒子生成过程和机理达到更加深入的理解和认知。

恶臭污染物因其异味和毒性，对人们生活影响较大，属于重要的民生问题和环境污染问题。国家相关部门制定的《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)对恶臭污染物的管理发挥了重大作用，但随着科技发展、产业升级、环境管理加强和人们对美好生活环境的更高要求等原因，部分排放限值已不能满足当前要求。生态环境部于2018年12月发布了《恶臭污染物排放标准（征求意见稿）》。新的标准对排放限值、区域设置、排放主体等都有了更详细的定义，同时也明确提出了要引进新的监测方法（见表1）表1 恶臭污染物测定方法标准《恶臭污染物排放标准（征求意见稿）》在传统的检测中，通常采用罐、吸收管或采气瓶的方式来采集气态样品，一些恶臭因子需要在24小时内完成分析。这样的离线测量方法通常会因为采样和壁损给分析带来更多的不确定性，也会有一定的时滞效应，不适用于现场异味污染源排查等对时效性有较高的分析应用。另外，为了覆盖表1中列出的8种恶臭物质，至少需要6种不同的采样和分析方法，这都意味着较大的时间成本和仪器硬件成本。在这里我们向大家介绍一种实时在线的恶臭污染物监测方法，即利用实时在线的Vocus PTR-TOF质谱仪来对恶臭因子进行实时在线预警监测。Vocus PTR-TOF质谱仪通常采用H3O+作为母离子，其独特的离子源设计也提供了 “无缝”切换到如O2+电离模式，实实在在的做到一机多能：除了这8种恶臭因子之外，还能同时测量其他大气污染物，保障VOCs和恶臭物质热点区域的全面覆盖。Vocus PTR-TOF的移动性也使得该仪器定点监测和移动溯源皆适用。随着产业改造升级，管控加严，在恶臭因子列表上的物种未来预计会不断增多， 而Vocus PTR-TOF的检测物种可拓展性可以满足这样的需求。表2 TOFWERK Vocus PTR恶臭8因子解决方案一直以来，TOFWERK在环境检测的道路上‘上下而求索’，寻求仪器的使用率和性能利用最大化，致力于环境VOCs检测的最佳解决方案。针对这八种恶臭因子，我们和江苏环保产业技术研究院合作，利用Vocus PTR-TOF质谱仪进行了大量的实验和反复验证，总结出一套实时在线，高灵敏度，灵活部署，相对经济型的检测解决方案（见表2）。三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯都能被Vocus PTR-TOF这单一解决方案精确全检出（图1），而氨和硫化氢两种因子虽然可测，但都需要特定的仪器参数设定，所以推荐适配专用检测器。图1 甲硫醇等6个恶臭因子在H3O+模式和O2+模式下的测量模拟谱图。纵轴的相对信号比值来自于单独因子标气气瓶的实测结果。Vocus PTR-TOF质谱仪的采样频率最高达10Hz，大气采样中常采用1Hz来监测恶臭因子的浓度瞬时变化，无论是搭配在走航车，还是在固定监测点，都可以给管理部门提供实时的园区污染数值‘热力图’，可在园区恶臭因子浓度有超过排放限值的迹象时提前发出预警，圈定热点来源，为职能部门对异味投诉做出及时最佳判断提供准确数据支撑，也为未来的多维度立体式检测监管，全方位预报预警模式提供了新思路。本文版权归Tofwerk所有。

一周以来，新冠疫情又在全球各国持续蔓延，多国疫情二次爆发。德国第二波新冠病毒疫情已经爆发；而法国则不排除“局部封城”可能；美国疫情反弹如同“坐火箭”般已超过442万例，死亡超15万例；而日本疫情在刚刚结束的4天小长假里急剧恶化，4天累计确诊数逼近1200人。　　在如此严峻的形势下，近期，一家法国医院宣布，有一款极高灵敏度的人体呼出气体分析仪有望能快速识别并检测出新冠病毒。　　据路透社消息，这家位于法国南部城市里昂的Croix Rousse医院正在用一台新的分析仪器对患者进行新冠病毒测试，该仪器通过在线分析呼出的气体，能在几秒内识别患者是否患有新冠肺炎。与传统的PCR测试所不同的是，该分析仪器不需要通过不舒服的鼻咽拭子采样和耗时长达几十分钟的等待时间，就能立即获得检测结果。　　Croix-Rousse医院国家科学研究中心的研究主管Christian George对路透社表示：“这款仪器与经典的呼吸气体分析仪的原理相同。仪器记录了呼出的气体组分，然后检测出疾病的痕迹。”　　该试验已经进行了三个月，Croix-Rousse医院希望在年底之前将其全部投入使用。法国里昂 Croix Rousse医院内配有呼出气体采样系统的Vocus PTR-TOF　　TOFWERK是一家专注于研发基于飞行时间质谱的分析仪器公司，并在真空系统设计，高速数据采集软硬件，数据处理展示软件等方面具有创新技术，为实验室检测和场外监测提供多种类的仪器解决方案。为了更好地服务国内客户，2019年在南京成立了全资子公司；南京拓服工坊科技有限公司。　　TOFWERK公司的Vocus PTR-TOF是一款具有极高灵敏度的在线VOCs检测仪，可以同时分析多至上百种挥发性有机物。为配合呼出气体中的新冠病毒的检测，Vocus PTR-TOF搭配了可加热控温的进样管，同时配备了一次性的止回呼气嘴咬，防止可能的相互感染和污染。其可移动设计也让这台Vocus PTR-TOF在急救病房和诊断分流点等地点自由部署并进行测量。Vocus PTR-TOF能全谱捕捉数百种VOCs的分析能力大大提升了识别与新冠病毒或者其他病例相关的二次代谢物和特征物种的可能性。　　 Tofwerk首席执行官Marc Gonin博士在接受《财富》杂志采访时表示，“Vocus PTR-TOF是一款应用非常广泛的VOCs检测仪，包括从油井排放检测到实验室样品中的芬太尼鉴定。我们的仪器愿景是希望能够检测到狗狗可以嗅到的任何东西。事实上，狗狗可以嗅到一些疾病指标物和爆炸物，而我们正在努力做到这一点。”　　据Gonin博士称，该试验的目的之一是了解并及时获得COVID-19病毒检测的灵敏度水平。　　该仪器是通过分析人体呼出气体中存在跟新冠病毒或者因其引起的肺部感染密切相关的生物标记物从而识别出新冠病毒，这也大大加速了疑似患者和无症状患者的排查工作，为疫情控制提供了更多的时间和手段。　　也是基于这个目标，法国IRCELYON和ISA研究所的科研人员在位于里昂的Croix Rousse医院内部署了一台Vocus PTR-TOF。在里昂大学传染病研究中心（CIRI，INSERM）和Croix Rousse医院的ICU和传染病部门的紧密合作下，研究人员正在分析诊断为阳性和阴性的志愿者们的呼出气体，其数据分析也在同步进行中。

城区和工业密集区域中的环境大气中富含众多种类的，浓度不一的挥发性有机物（vocs）。某些vocs（例如单环芳香烃之类的污染物），因其有害性和异味会对周边居民的日常生活造成诸多负面影响。同时，近年来有关部门对能引发臭氧和颗粒物污染的前驱vocs的重视程度日益提高，进而下达了一系列的减排和控制政策和措施。这些大气污染物的排放源既可能是位于工业区和城区的大小点源，也可能是扎根于人口密集区域的人为‘面源’。作为管路泄漏或工业制程低效率的指标物，定位并治理工业园区内的vocs热点有助于管理者提升生产效益并减少不必要浪费，从而符合地方或者国家的排放标准。这对于工业园区密度和人口密度均居于国内前列的东部沿海地区尤其重要。例如，上海地区的空气质量经常会受到郊区工业排放和源自邻近省市的长途传输影响。质子转移反应飞行时间质谱仪（ptr-tof ms）在移动和定点实时表征大气污染物等案例中都有较多的应用和经验。其中，基于精密结实的工业设计和专利保护的技术创新，vocus ptr-tof系列产品提供了值得信赖的亚秒级vocs在线监测平台。搭配高质量分辨率飞行时间分析器，vocus ptr-tof可以同时分析成百上千，不同种类的vocs污染物。本次走航实验中，一台h3o+离子模式的vocus s ptr-tof被安装在车身高度为3米8的面包车内。一根总长约3米，1/8寸外径的进样管以约2升每分钟的流量，从离车顶部半米高的进样口将大气样品采集到车内仪器前端。每天走航前后都进行了零气和标气的固定测量，确保仪器保持在最佳状态。vocus s ptr-tof仪器的数据采集频率设置为1秒，原始谱图的质量数区间设置在1到500th。在上海周边的一次联合外场监测中，vocus s ptr-tof的走航轨迹遍及城区，郊区和具有代表性的工业园区。图1种展示了所测得的部分vocs的在57000平方公里范围内的浓度分布图。图1：上海周边地区部分vocs物种的浓度分布图。vocs物种以图标颜色区别。图标的高度和色度用来指示浓度高低。图中物种浓度区间在100ppt到1.6ppm之间，以指数形式画出。车载vocus ptr-tof也可以在小范围精细作业。在东部沿海的一个工业园区的走航任务中，多达上百种的vocs被检测到，浓度在几个ppt到ppm不等（图2）。图2a中只展示了部分的vocs，同时也表明了在走航案例中宽线性范围和瞬时全谱测量的不言而喻的重要性。值得注意的是，这当中有一部分的vocs是同一个标称质量数。这些物种必须依靠超高质量分辨率的质谱仪器才能进行精确有效鉴别。一步一‘谱’,‘谱’随步转：vocs组分在园区的不同点位差别显著。后续的pmf正交矩阵分析得出了园区范围的十个排放因子，进而用来进一步量化不同排放源对于vocs总量的相对贡献值（图2）。图2a中列出的vocs被用来做此次的排放溯源分析。值得注意的是，哪怕是绝对浓度相对比较低的物种，也可能两个因子间差异的重要来源。上述这10种排放因子累加后的数值占到了该园区vocs排放总量的92%；剩下的8%基本上全是苯的贡献。当中的有些排放因子跟园区中的石油炼化和仓储库房密切相关。整合gps数据之后，每个因子在园区内的相对强弱分布都可以在地图上直观的表现出来。vocus ptr移动实验室对该化工园区的扫描花费一小时不到。图2. a.在某化工园区走航中检测到的部分vocs的时间序列，浓度分布在10ppt到1000ppb间不等。b. 相关性分析揭示了10个因子，每个因子都有独特的 vocs组成。这10个因子对总vocs的贡献百分比在饼图里面展现。c. 10个因子的vocs组分图3. 不同组分的排放因子在某化工园区内部的分布图。

利用Vocus PTR-TOF，法国ircelyon和isa研究所的科研人员在里昂的croix rousse医院进行了疑似新冠患者的呼出气体分析，以期能实现对早期新冠病毒感染者的快速筛查。人体呼出气体分析是近年来的科研热点，因呼出气体中富含的特征vocs可能给临床诊断带来革命性的改变。呼出气体含有的内源性vocs跟人体的新陈代谢和生理状况都息息相关；同时，食物消化和药物代谢物也会在呼出气体中留下特定的印记。因其无损，简易性和可快速分析等优点，呼出气体组分研究被认为具有潜力成为病情诊断、药物动力学和个性化医疗的重要辅助手段。由于目标特征物的低浓度（一般ppt到ppb）、样品的高湿度和复杂基体效应，这也对采用的分析化学方法提出了很高的硬性要求。Vocus PTR-TOF 通过呼出气体进行新冠病毒患者早期诊断TOFWERK PTR-TOF 是一款具有极高灵敏度的在线vocs检测仪，可以同时分析多至上百种挥发性有机物。无需任何样品预处理，该仪器可对气态样品进行实时检测并给出分析结果。为配合呼出气体分析，vocus ptr-tof搭配了可加热控温的进样管，同时配备了一次性的止回呼气嘴咬，防止可能的相互感染和污染。可移动设计让这台vocus ptr-tof在急救病房和诊断分流点等地点自由部署并进行测量。全谱捕捉数百种vocs的分析能力大大提升了识别与新冠病毒或者其他病例相关的二次代谢物和特征物种的可能性。相对于基于棉签采样，耗时长达几十分钟的现行分析方法，vocus ptr-tof具有在一分钟内筛查一个乃至更多人的巨大应用分析潜力！法国里昂 Croix Rousse医院内配有呼出气体采样系统的Vocus PTR-TOF呼出气体中新冠病毒标志物筛查科研工作者们相信在人体呼出气体中存在跟新冠病毒或者因其引起的肺部感染密切相关的生物标记物，这将大大加速疑似患者和无症状患者的排查工作，为疫情控制提供了更多的时间和手段。基于这个目标，法国ircelyon和isa研究所的科研人员在位于里昂的croix rousse医院内部署了一台vocus ptr-tof。在里昂大学传染病研究中心（ciri，inserm）和croix rousse医院的icu和传染病部门的紧密合作下，研究人员正在分析诊断为阳性和阴性的志愿者们的呼出气体，数据分析也在同步进行中。该项目基金由auvergne rhones-alpes地区政府和法国政府共同提供。

Vocus巡航者PTR-TOF：为复杂VOCs走航而生！TOFWERK是移动实验室领域的领头羊，仪器足迹遍布七大洲，被应用在各种移动监测平台上，包含汽车，飞机和科研船舶等。诞生于 2019 年的Vocus小精灵 PTR-TOF（https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104678/C413767.htm）专注于实时 VOCs监测。其小巧的设计，配套的Acquility track软件，让 Vocus 小精灵能够非常自如的融入到定点或者移动环境检测站中。最近的应用案例包含国内新冠疫情管控前后某城区的VOCs变化趋势和在TOFWERK总部图恩市区VOCs的走航报告。2020年，基于前期走航过程遇到的实际用户需求和积累的数据分析，TOFWERK 及时响应，设计并推出了高阶VOCs走航产品：Vocus巡航者。与小精灵类似，Vocus巡航者同样搭配易用，自动化操作和实时出数的Acquility track分析平台。出色的工业设计让Vocus巡航者天生具有适应移动平台的基因。高灵敏度（4000 cps/ppv, 二甲苯）和质量分辨率（3500, M/dM）使Vocus巡航者成为痕量VOCs监测和在复杂环境测量目标VOCs的理想选择。下图展示了巡航者在鉴别并定量同质量数物种的出色能力。左图：在57Th 质荷比的谱峰图：两种物种离子(C3H5O+ and C4H9+)能被清晰的分别开。右图：两个物种的时间序列。巡航者以一秒的频率采集了某工厂室内空气中的VOCs数据。这两个离子对应的物种随着时间的变化规律截然不同，说明了他们的来源或者受室内环境影响有差异。C4H9+对应的物种的高频振荡其实并不是噪音，而是真实的以大约10秒频率的某种规律变化。插图放大了10分钟内的信号变化，可以更清楚的观察到物种浓度的不同变化。Vocus PTR-TOF 质子转移反应飞行时间质谱仪是工业，实验室，外场和移动实验室中理想的高灵敏度VOCs实时检测仪。 请移步Vocus产品页面查看更多产品细节，型号比较和应用案例。

欢迎来到 PTR-TOF 的灵敏度高地！第二代 Vocus 2R 和Vocus S 创造了新的 PTR-MS 灵敏度世界记录！Tofwerk 出品的Vocus 2R和Vocus s具有领先市场同类产品的灵敏度，在快速分析复杂样品中痕量目标vocs的案例中有着广泛应用。常用的领域包括大气化学，疾病诊断，工业品控等。      最新一代的 Vocus 2R和vocus S PTR-TOF 质谱仪重新定义了快速在线质谱和痕量voc分析。 下图中左上角的插图展示了在二代Vocus PTR 2R实测的二甲苯高达44000 cps/ppb的灵敏度和极好的线性关系。这三倍的灵敏度提升要归功于tofwerk的多年技术积累：最大程度的优化vocus imr到tof分析器之间的离子传输效率，简称mag interface。 左上图：二代vocus 2r测得的44000 cps/ppb的二甲苯灵敏度和线性范围。右上图：新vocus 2r测到的d6 硅氧烷（红色）谱图跟上一代vocus 2r的谱图对比。在痕量（个位数ppt）浓度场景下，高灵敏度带来的高信噪比和同位素分布清晰可见。底图：时长三天的室内大气中的d6 硅氧烷时间变化序列，黑色为一秒平均，红色为一分钟平均。这段数据完美的展现了新一代vocus 2r在个位pptv浓度区间的分析能力！大幅提升较大分子VOCs的鉴别和检测能力大分子vocs测量因高端vocus ptr-tpf的灵敏度提升而获益良多。众所周知的是，大分子量vocs因其低挥发性，在环境大气中的浓度一般较低，对它们的精确定性和定量分析较有挑战性。 如d6硅氧烷测量结果所展示的，二代vocus仪器的高信噪比带来更值得信赖的同位素分布信息，使痕量高分子量分子的鉴定多一个维度的鉴别。凡事难两全？飞行时间质谱tof资深用户一般都知道在tof仪器的灵敏度和质量分辨率在应对不同的应用案例时有取舍的。一般来说，将一台仪器的灵敏度调到最高会导致质量分辨率的下降；同理也适用于调高仪器质量分辨率的场景。仪器厂商在出厂时候会将仪器调试到灵敏度和质量分辨率同时满足参数，但在正式应用中，用户还会根据具体应用需要来进一步优化仪器性能。比如，在走航应用中，可能会牺牲掉一部分分辨率从而获得更好的灵敏度，从而更好的记录沿途瞬间痕量信号。另一方面，在测量食品风味等复杂样品时，一般会在适当降低灵敏度的前提下，尽量优化tof的质量分辨率从而更好的分辨多种vocs。新一代vocus 2r和vocus s让选择变得更加简单。在达到最大程度优化tof分辨率，保证多物种vocs分析特异性的同时，vocus还能提供足够的灵敏度，满足绝大部分应用场景的参数要求。而这些参数的调整都会在‘幕后’自动完成，用户只需要在vocus仪器操作软件上一键设置不同参数需求即可。