电离子射原理仪

p 　　 strong span style=" font-family: times new roman " 仪器信息网讯 /span /strong span style=" font-family: times new roman " 2016年1月26日，宁波大学和华仪宁创智能科技有限公司(以下简称华仪宁创) “DBDI-100型介质阻挡放电离子源”成果技术鉴定会在宁波召开。该鉴定会由中国分析测试协会主持，专家组成员为中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士、中国分析测试协会副理事长张渝英、中国质谱学会理事长李金英、北京大学教授刘虎威、浙江大学教授潘远江、湖南师范大学教授陈波、中国分析测试协会研究员汪正范等分析仪器行业著名专家。张玉奎院士在会上被推选为鉴定委员会主任。清华大学教授张新荣作为合作单位代表参加了此次鉴定。宁波市科技局副局长蒋如国、宁波市经济与信息化委员会处长徐伟洋、宁波鄞州区科技局局长叶龙、宁波大学副校长徐铁峰等相关主管部门及学校领导出席了鉴定会。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_9214_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/9c6b6231-d69d-4f71-8a84-0d8f645a2d67.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " strong 鉴定会现场 /strong /span /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " strong img title=" IMG_9333_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/91f5471e-26b0-4b01-b22e-38359e50e391.jpg" / /strong /span /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " 中国科学院大连化学物理研究所 张玉奎院士 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" IMG_9222_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/a1617f90-eada-4030-9f02-0325f4dc4f97.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " & nbsp 中国分析测试协会副理事长 张渝英 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" IMG_9335_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/b6ef028e-1a69-4a21-9583-7969ae685da6.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " & nbsp 中国质谱学会理事长 李金英 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" IMG_9354_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/ecdf4276-5e17-4cf5-b212-ec4554d84d2a.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " & nbsp 北京大学教授 刘虎威 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" IMG_9351_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/edcae475-4926-44b5-8286-739709113ee3.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " & nbsp 浙江大学教授 潘远江 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" IMG_9357_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/f8486e2d-5791-43f0-afd6-cdb5c9d37ae3.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " & nbsp 湖南师范大学教授 陈波 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" IMG_9340_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/9c108008-7efc-4613-97c0-dcf6ec439e52.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " 　　 中国分析测试协会研究员 汪正范 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" IMG_9361_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/6750a5c1-fc3a-43c0-992a-c2407a5e4910.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " 合作单位代表、DBDI发明人 清华大学教授张新荣 /span /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　在鉴定会上，华仪宁创总经理闻路红向鉴定专家及领导介绍了成果的研发背景和技术特点。介质阻挡放电离子源(DBDI-100)是一种非表面接触型的常压敞开式离子源，能够实现气体、液体和固体样品的离子化，并与质谱联用实现原位分析。此离子源系统主要包括离子源和进样系统、系统控制箱、移动控制系统和控制软件，在药物研发和质量控制、材料和天然产物分析、食品质量和药残检测、司法鉴定和物证检验、化学分析和技术研究、临床检验和方法研究等领域具有很好的应用前景。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_9231_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/4df945a1-18c2-487e-9965-96bb3fdcc573.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " 华仪宁创总经理闻路红 /span /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　DBDI由清华大学教授张新荣于2007年首次提出，并已得到到国际同行的广泛认可。为了实时、快速的解决各种应用问题，质谱技术在向原位和小型化方面发展。在目前30余种现场离子源技术中，成熟的商品化离子源只有DESI(解吸电喷雾离子化)和DART(实时直接分析)。我国亟需自主知识产权的商品化现场离子源研发生产技术。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　在这种情况下，华仪宁创基于介质阻挡放电离子化方法进行了二次创新，最终的DBDI技术具有以下关键创新点：1、单电极放电技术令离子束源外喷射长度& gt 4.5cm，提高了现场原位分析的适用性 2、真空辅助离子化技术降低了背景噪声，从而提高了信噪比和检测灵敏度 3、高温、高压安规保障技术消除了信号串扰和安全隐患，保证系统稳定和安全。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　DBDI离子化涉及潘宁电离、电子电离、化学电离和光子电离等众多电离机理。应用对比分析结果显示：与ESI相比，DBDI能离子化极性范围更大的化合物并提供更多的离子峰信息 对于一些难挥发、弱极性的化合物，DBDI的离子化能力是DART的10倍左右，信噪比与DART相当或略低。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　除了科学技术效益和经济效益以外，该成果也将带来巨大的社会效益，如：提升国产离子源设备水准和国际竞争力 丰富国产离子源类型，促进质谱应用普及 利于国家和地方科学仪器产业结构升级，形成新经济增长点 替代进口，节约外汇 拉动内需，促进就业。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　在听取成果汇报和审阅查新报告、检验报告、用户报告等资料之后，专家组观看了成果样机。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_9298_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/f4183954-e59c-48da-8e09-aebfb9ff824a.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " DBDI-100样机 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" IMG_9292_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/d7b21355-1633-4686-94ab-a3a38db7b302.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " 鉴定组成员参观实验室并观看样机 /span /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　华仪宁创总经理闻路红与宁波大学高级工程师赵鹏代表团队回答了鉴定组专家的质疑和提问。在答辩过后，专家组成员经认真讨论，一致达成以下鉴定意见： /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　1、 DBDI-100型介质阻挡放电离子源采用了具有自主知识产权的介质阻挡放电离子化技术、单电极放电技术和真空辅助技术。其与质谱联用的检测限为10~100ppb 质量范围为5~3000amu 离子源内气体加热控制温度范围为25~600℃ 温度稳定性≤± 0.05℃ 离子化区域最大温度& gt 400℃ 等离子体源外喷射长度& gt 4.5cm 载气速度范围为0.2~5.0L/min，支持多路气体同时混合。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　2、 DBDI型介质阻挡放电离子源具有免试剂、结构简单、操作方便、离子化效率高等特点，能够在几秒钟内实现气体、液体和固体样品离子化，可与各类质谱仪联用进行原位、实时、快速分析，获得的质谱图背景噪声小，检测灵敏度高，便于质谱解析和定量分析，在敞开式大气压质谱离子源中，处于国际先进水平，具有良好的应用前景和市场前景，该成果是国际首创。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　3、该成果已授权发明专利2项、实用新型专利7项，已受理发明专利7项。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　4、提供的鉴定材料齐全，符合鉴定要求。 /span /p p style=" text-align: center " img title=" h_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/099aeff8-a00b-4142-b670-fd14714903b8.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " 鉴定会参会人员合 /span /strong /span span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " 影 /span /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　据该团队介绍，国家对分析仪器研发和成果转化支持力度不断提升，宁波市、区政府部门积极响应“大众创业，万众创新”，鼓励中小科技创新企业。宁波市及宁波鄞州区相关主管单位为华仪宁创这样的创新团队提供了优厚、便利的创业条件。同时，宁波大学从人员及场所等方面为该团队建设提供了很多宝贵的资源。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　华仪宁创即宁波大学科学仪器创新团队是一支年轻的创新团队，目前拥有多个学科专业背景的高端人才，骨干人员具有多年企业背景和丰富的工程化产业化经验。团队定位主要从事科研成果从实验室到市场的成果转化，解决科学研究与市场产业化最后“一公里”的问题。目前，该团队正在积极与科研院所等研发机构合作，共同促进科研成果转化与应用。 /span /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: times new roman " 编辑：郭浩楠 /span br/ /p

20世纪以来，微纳米科技作为一个新兴科技领域发展迅速，当前，纳米科技已经成为21 世纪前沿科学技术的代表领域之一，发展作为国家战略的纳米科技对经济和社会发展有着重要的意义。纳米材料结构单元尺寸与电子相干长度及光波长相近，表面和界面效应，小尺寸效应，量子尺寸效应以及电学，磁学，光学等其他特殊性能、力学和其他领域有很多新奇的性质，对于高性能器件的应用有很大潜力。具有新奇特性纳米结构与器件的开发要求开发出具有更高精度，多维度，稳定性好的微纳加工技术。微纳加工工艺范围非常广泛，其中主要常见有离子注入、光刻、刻蚀、薄膜沉积等工艺技术。近年来，由于现代加工技术的小型化趋势，聚焦离子束（focused ion beam，FIB）技术越来越广泛地应用于不同领域中的微纳结构制造中，成为微纳加工技术中不可替代的重要技术之一。FIB是在常规离子束和聚焦电子束系统研究的基础上发展起来的，从本质上是一样的。与电子束相比FIB是将离子源产生的离子束经过加速聚焦对样品表面进行扫描工作。由于离子与电子相比质量要大的非常多，即时最轻的离子如H+离子也是电子质量的1800多倍，这就使得离子束不仅可以实现像电子束一样的成像曝光，离子的重质量同样能在固体表面溅射原子，可用作直写加工工具；FIB又能和化学气体协同在样品材料表面诱导原子沉积，所以FIB在微纳加工工具中应用很广。本文主要介绍FIB技术的基本原理与发展历史。离子源FIB采用离子源，而不是电子束系统中电子光学系统电子枪所产生的加速电子。FIB系统以离子源为中心，较早的离子源由质谱学与核物理学研究驱动,60年代以后半导体工业的离子注入工艺进一步促进离子源开发，这类离子源按其工作原理可粗略地分为三类:1、电子轰击型离子源，通过热阴极发射的电子，加速后轰击离子源室内的气体分子使气体分子电离，这类离子源多用于质谱分析仪器，束流不高，能量分散小。2、气体放电型离子源，由气体等离子体放电产生离子，如辉光放电、弧光放电、火花放电离子源，这类离子源束流大，多应用于核物理研究中。3、场致电离型离子源是利用针尖针尖电极周围的强电场来电离针尖上吸附的气体原子，这种离子源多应用于场致离子显微镜中。除场致电离型离子源外，其余离子源均在大面积空间内（电离室）生成离子并由小孔引出离子流。故离子流密度低，离子源面积大，不适合聚焦成细束，不适合作为FIB的离子源。20世纪70年代Clampitt等人在研究用于卫星助推器的铯离子源的过程中开发出了液态金属离子源（liquid metal ion source,LMIS）。图1：LMIS基本结构将直径为0.5 mm左右的钨丝经过电解腐蚀成尖端直径只有5-10μm的钨针，然后将熔融状态的液态金属粘附在针尖上，外加加强电场后，液态金属在电场力的作用下形成极小的尖端（约5 nm的泰勒锥），尖端处电场强度可达10^10 V/m。在这样高电场作用下，液尖表面金属离子会以场蒸发方式逸散到表面形成离子束流。而且因为LMIS发射面积很小，离子电流虽然仅有几微安，但所产生电流密度可达到10^6/cm2左右，亮度在20μA/Sr左右，为场致气体电离源20倍。LMIS研究的问世，确实使FIB系统成为可能，并得到了广泛的应用。LMIS中离子发射过程很复杂，动态过程也很复杂，因为LMIS发射面为金属液体，所以发射液尖形状会随着电场和发射电流的不同而改变，金属液体还必须确保不间断地补充物质的存在，所以发射全过程就是电流体力学和场离子发射相互依赖和相互作用的过程。有分析表明LMIS稳定发射必须满足三个条件：（1）发射表面具有一定形状，从而形成一定的表面电场；（2）表面电场足以维持一定的发射电流与一定的液态金属流速；（3）表面流速足以维持与发射电流相应的物质流量损失，从而保持发射表面具有一定形状。从实用角度，LMIS稳定发射的一个最关键条件：制作LMIS时保证液态金属与钨针尖的良好浸润。由于只有将二者充分持续地粘附在一起，才能够确保液态金属很好地流动，这一方面能够确保发射液尖的形成，同时也能够确保液态金属持续地供应。实验发现LMIS还有一些特性：（1） 存在临界发射阈值电压。一般在2 kV以上；电压超过阈值后，发射电流增加很快。（2） 空间发射角较大。离子束的自然发射角一般在30º左右；发射角随着离子流的增加而增加；大发射角将降低束流利用率。（3） 角电流密度分布较均匀。（4） 离子能量分散大（色差）。离子能散通常约为4.5 eV,能散随离子流增大而增大，这是由于离子源发射顶端存在严重空间电荷效应所致。由于离子质量比电子质量大得多，同一加速电压时离子速度比电子速度低得多，离子源发射前沿空间电荷密度很大，极高密度离子互斥，造成能量高度分散。减小色差的一个最有效的办法是减小发射电流，但低于2uA后色差很难再下降，维持在4.5eV附近。继续降低后离子源工作不稳定，呈现脉冲状发射。大能散使离子光学系统的色差增加，加重了束斑弥散。（5） LMIS质谱分析表明，在低束流（≤ 10 μA）时，单电荷离子几乎占100%；随着束流增加，多电荷离子、分子离子、离子团以及带电金属液滴的比重增加，这些对聚焦离子束的应用是不利的。以上特性表明就实际应用而言,LMIS不应工作在大束流条件下，最佳工作束流应小于10μA,此时，离子能量分散与发散角都小，束流利用率高。LMIS最早以液态金属镓为发射材料，因为镓熔融温度仅为29.8 ºC，工作温度低，而且液态镓极难挥发、原子核重、与钨针的附着能力好以及良好的抗氧化力。近些年经过长时间的发展，除Ga以外，Al、As、Au、B、Be、Bi、Cs、Cu、Ge、Fe、In、Li、Pb、P、Pd、Si、Sn、U、Zn都有报道。它们有的可直接制成单质源；有的必须制成共熔合金（eutectic alloy），使某些难熔金属转变为低熔点合金，不同元素的离子可通过EXB分离器排出。合金离子源中的As、B、Be、Si元素可以直接掺杂到半导体材料中。尽管现在离子源的品种变多，但镓所具有的优良性能决定其现在仍是使用最为广泛的离子源之一，在一些高端型号中甚至使用同位素等级的镓。FIB系统结构聚焦离子束系统实质上和电子束曝光系统相同，都是由离子发射源，离子光柱，工作台以及真空和控制系统的结构所构成。就像电子束系统的心脏是电子光学系统一样，将离子聚焦为细束最核心的部分就是离子光学系统。而离子光学与电子光学之间最基本的不同点：离子具有远小于电子的荷质比，因此磁场不能有效的调控离子束的运动，目前聚焦离子束系统只采用静电透镜和静电偏转器。静电透镜结构简单，不发热，但像差大。图2:聚焦离子束系统结构示意图典型的聚焦离子束系统为两级透镜系统。液态金属离子源产生的离子束，在外加电场( Suppressor) 的作用下，形成一个极小的尖端，再加上负电场( Extractor) 牵引尖端的金属，从而导出离子束。第一，经过第一级光阑后离子束经过第一级静电透镜的聚焦和初级八级偏转器对离子束的调节来降低像散。通过一系列可变的孔径（Variable aperture），可以灵活地改变离子束束斑的大小。二是次级八极偏转器使得离子束按照定义加工图形扫描加工而成，利用消隐偏转器以及消隐阻挡膜孔可以达到离子束消隐的目的。最后，通过第二级静电透镜，离子束被聚焦到非常精细的束斑，分辨率可至约5nm。被聚焦的离子束轰击在样品表面，产生的二次电子和离子被对应的探测器收集并成像。离子与固体材料中的原子碰撞分析作为带电粒子，离子和电子一样在固体材料中会发生一系列散射，在散射过程中不断失去所携带的能量最后停留在固体材料中。这其中分为弹性散射和非弹性散射，弹性散射不损失能量，但是改变离子在固体中的飞行方向。由于离子和固体材料内部原子质量相当，离子和固体材料之间发生原子碰撞会产生能量损失，所以非弹性散射会损耗能量。材料中离子的损失主要有两个方面的原因，一是原子核的损失，离子与固体材料中原子的原子核发生碰撞，将一部分能量传递给原子，使得原子或者移位或者与固体材料的表面完全分离，这种现象即为溅射，刻蚀功能在FIB加工过程中也是靠这种原理来完成。另一种损失是电子损失：将能量传递给原子核周围的电子，使这些电子或被激发产生二次电子发射，或剥离固体原子核周围的部分电子，使原子电离成离子，产生二次离子发射。离子散射过程可以用蒙特卡洛方法模拟，具体模拟过程与电子散射过程相似。1.由原子核微分散射截面计算总散射截面，据此确定离子与某一固体材料原子碰撞的概率；2.随机选取散射角与散射平均自由程，计算散射能量的核损失与电子损失；3.跟踪离子散射轨迹直到离子损失其全部携带能量，并停留在固体材料内部某一位置成为离子注入。这一过程均假设衬底材料是原子无序排列的非晶材料且散射具有随机性。但在实践中，衬底材料较多地使用了例如硅单晶这种晶体材料，相比之下晶体是有晶向的，存在着低指数晶向，也就是原子排列疏密有致，离子一个方向“长驱直入”时穿透深度可能增加几倍，即“沟道效应”（channeling effect）。FIB的历史与现状自1910年Thomson发明气体放电型离子源以来，离子束已使用百年之久，但真正意义上FIB的使用是从LMIS发明问世开始的，有关LMIS的文章已做了简单介绍。1975年Levi-Setti和Orloff和Swanson开发了首个基于场发射技术的FIB系统，并使用了气场电离源（GFIS）。1975年：Krohn和Ringo生产了第一款高亮度离子源：液态金属离子源，FIB技术的离子源正式进入到新的时代，LMIS时代。1978年美国加州的Hughes Research Labs的Seliger等人建造了第一套基于LMIS的FIB。1982年 FEI生产第一只聚焦离子束镜筒。1983年FEI制造了第一台静电场聚焦电子镜筒并于当年创立了Micrion专注于掩膜修复用聚焦离子束系统的研发,1984年Micrion和FEI进行了合作,FEI是Micrion的供应部件。1985年 Micrion交付第一台聚焦离子束系统。1988年第一台聚焦离子束与扫描电镜(FIB-SEM)双束系统被成功开发出来，在FIB系统上增加传统的扫描电子显微系统，离子束与电子束成一定夹角安装，使用时试样在共心高度位置既可实现电子束成像，又可进行离子束处理，且可通过试样台倾转将试样表面垂直于电子束或者离子束。到目前为止基本上所有FIB设备均与SEM组合为双束系统，因此我们通常所说的FIB就是指FIB-SEM双束系统。20世纪90年代FIB双束系统走出实验室开始了商业化。图3:典型FIB-SEM 双束设备示意图1999年FEI收购了Micrion公司对产品线与业务进行了整合。2005年ALIS公司成立，次年ZEISS收购了ALIS。2007年蔡司推出第一台商用He+显微镜，氦离子显微镜是以氦离子作为离子源，尽管在高放大倍率和长扫描时间下它仍会溅射少量材料但氦离子源本来对样品的损害要比Ga离子小的多，由于氦离子可以聚焦成较小的探针尺寸氦离子显微镜可以生成比SEM更高分辨率的图像，并具有良好的材料对比度。2011年Orsay Physics发布了能够用于FIB-SEM的Xe等离子源。Xe等离子源是用高频振动电离惰性气体，再经引出极引出离子束而聚焦的。不同于液态Ga离子源,Xe等离子源离子束在光阑作用下达到试样最大束流可达2uA,显著增强FIB微区加工能力，可以达到液态Ga离子FIB加工速度的50倍，因此具有更高的实用性，加工的尺寸往往达到几百微米。如今FIB技术发展已经今非昔比，进步飞快，FIB不断与各种探测器、微纳操纵仪及测试装置集成，并在今天发展成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的功能极其强大的综合型加工与表征设备，广泛的进入半导体行业、微纳尺度科研、生命健康、地球科学等领域。参考文献：[1]崔铮. 微纳米加工技术及其应用(第2版)(精)[M]. 2009.[2]于华杰, 崔益民, 王荣明. 聚焦离子束系统原理、应用及进展[J]. 电子显微学报, 2008(03):76-82.[3]房丰洲, 徐宗伟. 基于聚焦离子束的纳米加工技术及进展[J]. 黑龙江科技学院学报, 2013(3):211-221.[3]付琴琴, 单智伟. FIB-SEM双束技术简介及其部分应用介绍[J]. 电子显微学报, 2016, v.35 No.183(01):90-98.[4]Reyntjens S , Puers R . A review of focused ion beam applications in microsystem technology[J]. Journal of Micromechanics & Microengineering, 2001, 11(4):287-300.

据国家知识产权局公告，安徽皖仪科技股份有限公司申请一项名为“质谱离子源进样装置及进样方法“，公开号CN117650038A，申请日期为2023年11月。专利摘要显示，本发明公开了质谱离子源进样装置及进样方法，进样装置包括样品打印头、样品床、雾化器以及真空接口。样品的进样方法为，样品从样品打印头喷射到载样纸中；载样纸通过加热器加热，使样品的溶剂挥发，样品在载样纸中形成样品斑，同时，滚筒驱动载样纸绕着滚筒旋转，使样品斑朝向真空接口的方向移动；雾化器喷射的带电溶剂喷雾射向载样纸，使样品斑中的化合物在带电溶剂喷雾中溶解，并被后续的带电溶剂喷雾溅射弹起，形成带电样品‑溶剂液滴；液滴通过库伦爆炸形成带电离子；带电离子在真空接口位置被电场吸引，并进入真空接口内完成进样。该进样装置及进样方法，使样品不需要经过复杂的前处理可以直接上样，降低了工作量。

8月24日，日本政府不顾国内外反对，福岛第一核电站启动核污染水排海，并计划排放30年。该消息发布后，引起我国出现盲目“抢盐”的恐慌现象，并导致核辐射检测仪在线上平台火爆销售，甚至被抢购一空。许多专家表示，我们无需过度恐慌，理性关注即可，也有人支持购置核辐射检测仪来保证身体安全，那么作为大众居民，我们是否必要购置核辐射检测仪？其原理是什么？核辐射检测仪到底是不是“智商税”？且听本网来揭秘。核辐射检测仪的原理核辐射检测仪是通过探测放射性物质的衰变过程来进行工作的。放射性物质会不断地释放出α粒子、β粒子、γ射线等辐射，这些辐射会与检测器中的物质相互作用，产生电离效应。在这个过程中，检测器中的物质会失去一部分电荷，导致检测器中的电荷量发生变化，从而产生电信号。核辐射检测仪通常采用闪烁晶体作为探测器，闪烁晶体是一种能够吸收射线并转化为可见光的物质。当放射性物质释放出的射线进入闪烁晶体时，晶体中的原子或分子会吸收这些射线，并把它们转化为可见光。这个过程被称为光致发光。然后，光被收集到光电倍增管中，并转化为电信号。这些电信号会被放大和整形，以便后续的信号处理和测量。除了闪烁晶体，核辐射检测仪还可以使用其他类型的探测器，如半导体探测器、液体闪烁计数器等。半导体探测器的工作原理与闪烁晶体类似，都是基于放射性物质的衰变过程，通过探测器中的物质与辐射相互作用产生电离效应，从而检测辐射的强度和类型。而液体闪烁计数器则是一种将闪烁剂和光电倍增管结合在一起的探测器，它能够测量β粒子和γ射线。总之，核辐射检测仪是基于放射性物质的衰变过程进行工作的，通过探测器中的物质与辐射相互作用产生电离效应，从而检测辐射的强度和类型。闪烁晶体和光电倍增管是核辐射检测仪中非常重要的部件，其性能直接影响核辐射检测的准确性和稳定性。随着科学技术的发展，核辐射检测仪的材料和性能将不断得到改进和完善，为保障人类安全和环境健康做出更加重要的贡献。核辐射检测仪的应用场景辐射检测仪的应用场景广泛，主要包括以下场景：1.核物理实验室、科研单位放射性实验室等会产生放射性物质的单位，主要用于日常放射性物质剂量检测，以便及时处理。2.用于海关和边境巡逻等，防止犯罪分子取放射性材料及放射性物质袭击的应急响应。3.环保部门、钢铁石材检测、矿山或金属检测公司等，用于监测放射源。4.医疗、工业等领域的X射线仪器的X射线辐射强度。5.其他检测放射性物质需要。综上所述，辐射检测仪的应用场景非常广泛，应用于各大领域。我们需要购买核辐射检测仪吗？最近的央视报道中，华南理工大学环境与能源学院教授张永清表示：“普通百姓购买放射性检测仪必要性不强。因为放射性测量过程中，只有一个仪器还是不够的，还要有相应适合的方法，不同的核素有不同的方法来进行测量，而且不同的样品有不同的前处理方法。如果说一般普通老百姓只是买一个仪器来测，他们还不具备专业的方法。”市面上价格较低的核辐射检测仪往往精度低，难以真正检测出放射性物质，而较为专业的核辐射检测仪价格昂贵，且需要专业知识和技能才能正确使用和维护才能合理使用。其次，普通人在日常生活中接触到的辐射量通常是非常低的，不需要过于担心辐射对健康的影响。而且，即使周围存在一些放射性物质，核辐射检测仪也并不能保证绝对的安全。因此，建议普通人不要盲目购买核辐射检测仪，更不需要过度恐慌，如果确实需要检测辐射水平，可以寻求专业的检测机构或者政府部门进行检测。

据美国物理学家组织网11月4日报道，德国马克斯普朗克核物理研究所和赫尔姆霍茨柏林中心的研究人员使用柏林同步加速器(BESSY Ⅱ)在实验室成功产生了黑洞周边的等离子体。通过该研究，之前只能在太空由人造卫星执行的天文物理实验，也可以在地面进行，诸多天文物理学难题有望得到解决。 　　黑洞的重力很大，会吸附一切物质。进入黑洞后，任何东西都不可能从黑洞的边界之内逃逸出来。随着被吸入的物体的温度不断升高，会产生核与电子分离的高温等离子体。 　　黑洞吸附物质会产生X射线，X射线反过来又会刺激其中的大量化学元素发射出具有独特线条(颜色)的X射线。分析这些线条可以帮助科学家了解更多有关黑洞附近等离子体的密度、速度和组成成分等信息。 　　在这个过程中，铁起了非常关键的作用。尽管铁在宇宙中的储量并不如更轻的氢和氦丰富，但是，它能够更好地吸收和重新发射出X射线，发射出的光子因此也比其他更轻的原子发射出的光子具有更高的能量、更短的波长(使得其具有不同的颜色)。 　　铁发射出的X射线在穿过黑洞周围的介质时也会被吸收。在这个所谓的光离化过程中，铁原子通常会经历几次电离，其包含的26个电子中有超过一半会被去除，最终产生带电离子，带电离子聚集成为等离子体。而现在，研究人员在实验室中重现了这个过程。 　　实验的核心是马克斯普朗克核物理研究所设计的电子束离子阱。在这个离子阱中，铁原子经由一束强烈的电子束加热，从而被离子化14次。实验过程如下：一团铁离子(仅仅几厘米长并且像头发丝一样薄)在磁场和电场的作用下被悬停在一个超高真空内，同步加速器发射出的X射线的光子能量被一台精确性超高的“单色仪”挑选出来，作为一束很薄但却集中的光束施加到铁离子上。 　　实验室测量到的光谱线与钱德拉X射线天文台和牛顿X射线多镜望远镜所观测的结果相匹配。也就是说，研究人员在地面实验室人为制造出了太空中的黑洞等离子体。 　　这种新奇的方法将带电离子的离子阱和同步加速器辐射源结合在一起，让人们可以更好地了解黑洞周围的等离子体或者活跃的星系核。研究人员希望，将EBIT分光检查镜和更清晰的第三代(2009年开始在德国汉堡运行的同步辐射源PETRAⅢ)、第四代(X射线自由电子激光XFEL)X射线源结合，将能够给该研究领域带来更多新鲜活力。

2018年是离子色谱仪国产化35周年，青岛作为国产离子色谱诞生之地，多厂家纷纷组织活动庆祝并向老一辈专家致敬。青岛鲁海光电科技有限公司于 2018年7月9日成功举办“鲁海光电离子色谱仪培训班暨离子色谱仪国产化35周年纪念活动”。会议酒店展出仪器 大会开幕式由鲁海光电总经理张道敬主持，中国仪器仪表学会分析仪器分会副理事长刘长宽、山东省水文局处长刘洪林、城阳区科技局局长张维福、城阳区市场监督管理局领导致辞并预祝本次会议顺利举办。 青岛鲁海光电科技有限公司总经理张道敬 中国仪器仪表学会分析仪器分会副理事长刘长宽 会议现场 本次离子色谱仪培训班由中科院能源与过程所法芸主持。 中国计量科学研究院史乃捷对最新离子色谱仪国家标准“GB/T36240-2018” 和离子色谱仪检定规程“JJG823-2014”进行讲解。清华大学化学系教授、中国仪器仪表学会分析仪器分会离子色谱专业委员会副主任委员丁明玉的报告题目为“离子色谱仪技术发展及热点应用”，介绍了目前离子色谱仪的最新技术发展和应用热点。中国仪器仪表学会分析仪器分会离子色谱专业委员会主任委员朱岩做了“离子色谱仪原理及应用”的主题报告，全面总结了离子色谱的技术和应用。 西安近代化学研究所张皋讲解火炸药行业离子色谱应用最新标准“WJ/Z 20040-2018”。中国计量科学研究院史乃捷 离子色谱专业委员会副主任委员丁明玉 离子色谱专业委员会主任委员朱岩 西安近代化学研究所 张皋 山东省计量院所长郭波讲解离子色谱仪标准物质有关知识，现场有标准物质赠送。国家水利部山西培训中心毛宏报告为“鲁海光电离子色谱仪在农村饮水检测中的应用”。鲁海光电副经理赵世龙介绍本公司仪器的使用与维护。天津兰博张经理亲自到场祝贺，并介绍了兰博泵在离子色谱中的应用。我们选用的这款PEEK泵，阴阳离子检测都可用，耐压大于41MPa，是目前行业内最优秀的美国PEEK泵。山东省计量院所长 郭波鲁海光电副经理 赵世龙 天津兰博 张经理 山西则一天诚张晓峰经理分享了氧弹燃烧在有机卤素检测中的经验。中国矿业大学（北京）、敦化市环境监测站对优秀论文进行了分享。中国矿业大学的论文正在发表暂不公开，国家水利部山西培训中心毛宏老师的报告后期会挂网，敦化市环境监测站的论文对我公司申请专利有指导意义，优先选为专利的合作者，后期会向有关杂志推荐。山西则一天诚经理 张晓峰中国矿业大学（北京） 施云云敦化市环境监测站 周玉琴 由于上合峰会影响，此次有奖征文活动仅有2周时间，筹备培训班也仅有2周时间，时间紧迫，但论文投稿共有17篇，投稿率达历史新高，此次活动奖品也很丰厚。 特等奖：1名，奖品为3000元奖金、荣誉证书、离子色谱仪国产化三十五周年纯银纪念章一套、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套。 一等奖：1名，奖品为600元奖金、荣誉证书、离子色谱仪国产化三十五周年纯银纪念章一套、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套。 二等奖：3名，奖品为300元奖金、荣誉证书、离子色谱仪国产化三十五周年纯银纪念章一套、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套。 三等奖：4名，奖品为200元奖金、荣誉证书、离子色谱仪国产化三十五周年纯银纪念章一套、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套 。 纪念奖：8名，奖品为U盘一个、荣誉证书、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套 。离子色谱仪专家赵云麒老师颁发特等奖 离子色谱仪专家赵云麒老师颁发一等奖山东省水文局处长刘洪林颁发二等奖山东省水文局处长刘洪林颁发三等奖中科院能源与过程所法芸老师颁发纪念奖 会议第二天，参会代表到公司参观学习、交流经验。会议期间，鲁海光电免费对用户的抑制器、色谱柱进行维护。此次培训班举办圆满成功，参会代表表示培训班效果很好，通过听取专家报告、与专家、同行交流，自身技术水平切实提高。 参会代表参观公司 朱岩老师参观公司 参会专家参观公司

创新引领，有标可依2024年1月5日，团体标准《质谱仪器分类与代码》(T/CSTM 01082—2024 /T/CAIA/YQ 008—2023(IDT))中文版正式发布！该标准由中关村材料试验技术联盟和中国分析测试协会联合发布，将于2024年4月5日起正式实施。英文版标准于2024年3月5日发布，将于2024年6月5日起开始实施。 标准适用性该标准适用于质谱仪器的分类、编码、命名、统计、管理等；但不适用于氦质谱检漏仪、离子迁移谱。 标准意义质谱仪器是一类非常重要的科学仪器，其结构复杂，技术路线及技术组合多样，而规范的分类标准是数据有效统计和分析基础。《质谱仪器分类与代码》标准发布实施后，可规范质谱行业统计标准，实现行业经济、技术等信息互认与共享，做到数据可汇总、可比较、可分析；为政府、行业协会、社会组织等对质谱行业统计调查提供重要依据和支撑；同时为厂家的仪器名称命名提供规范参考。标准内容 l 质谱仪器分类原则：按照仪器结构和原理对质谱仪器进行分类，具体采用联用技术、离子化技术、质量分析器三个维度划分。l 分类方法：采用分面分类法，按“分面—亚面—类目”建立类表结构体系。根据质谱仪器的结构组成分为三个分面，每一分面根据对应的原理逐次分为若干亚面或若干类目。l 具体分类如下：分面一：按照联用技术划分根据质谱仪器联用技术分为直接离子化分析、色谱联用以及常用非色谱联用三个亚面。根据不同的色谱类型分为液相色谱、气相色谱、离子色谱、薄层色谱、超临界流体色谱、毛细管电泳6个类目；各类目再根据该色谱原理不同，再逐一划分。常用非色谱联用分为热解吸、流式细胞术、激光烧蚀3个类目。1) 直接离子化分析；2) 色谱联用划分为：a) 液相色谱包括：—液相色谱；—高效液相色谱；—超高效液相色谱；—多维液相色谱；b) 气相色谱包括：—气相色谱；—全二维气相色谱；c) 离子色谱；d) 超临界流体色谱；e) 薄层色谱；f) 毛细管电泳；3) 常见非色谱联用划分为：a) 热解吸；b) 流式细胞术；c) 激光烧蚀。4) 其他。分面二：按照离子化技术划分根据离子化原理不同，对常用的离子化技术进行分类。分为轰击离子化、电喷雾离子化、化学离子化、光致离子化、放电离子化、热离子化、场致离子化七个亚面。各亚面根据该种离子化原理是否有不同细分，再逐一划分若干类目。1）轰击离子化包括：a) 电子轰击离子化；b) 快速原子轰击离子化；c) 二次离子化；2) 电喷雾离子化包括：a) 电喷雾离子化；b) 解吸附电喷雾离子化；c) 纳升电喷雾离子化；d) 脉冲直流电喷雾离子化；e) 电喷雾萃取离子化；f) 电喷雾辅助激光解吸离子化；g) 极性反转电喷雾离子化；3) 化学离子化包括：a) 化学离子化；b) 大气压化学离子化；c) 质子转移反应；4) 光致离子化包括：a) 基质辅助激光解吸离子化；b) 单光子离子化；c) 多光子离子化；d) 激光解吸离子化；5) 放电离子化包括：a) 介质阻挡放电离子化；b) 辉光放电离子化；c) 低温等离子体离子化；d) 电晕放电离子化；e) 解吸电晕束离子化；f) 火花放电离子化；g) 电感耦合等离子体离子化；6) 热离子化；7) 场致离子化包括：a) 场解吸离子化；b) 场离子化；8) 其他。分面三：按照质量分析器类型划分根据质谱仪器的主质量分析器（输出最终分析结果的质量分析器）的不同原理，划分为五个亚面，分别为四极杆质量分析器、飞行时间质量分析器、离子阱质量分析器、磁质量分析器、傅里叶变换质量分析器。各亚面根据该种质量分析器原理不同，再逐一划分若干类目。1) 四极杆质量分析器；2) 飞行时间质量分析器包括：a) 直线飞行时间质量分析器；b) 单次反射飞行时间质量分析器；c) 多次反射飞行时间质量分析器；3) 离子阱质量分析器包括：a) 二维离子阱质量分析器；b) 三维离子阱质量分析器；4) 磁质量分析器包括：a) 单聚焦质量分析器；b) 双聚焦质量分析器；5) 傅里叶变换质量分析器包括：a) 静电阱质量分析器；b) 离子回旋共振质量分析器；6) 其他。l 质谱仪器代码：分为英文代码和数字代码两种方式；英文代码以质谱仪器主要结构的英文简称组合表示，数字代码以纯数字组合表示。起草单位标准由广东省麦思科学仪器创新研究院牵头编制，广州禾信仪器股份有限公司、暨南大学、宁波大学、中国计量科学研究院、中国广州分析测试中心、赛默飞世尔科技（中国）有限公司、杭州谱育科技发展有限公司、宁波华仪宁创智能科技有限公司、常州磐诺仪器有限公司、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所、上海质谱仪器工程技术研究中心、北京东西分析仪器有限公司、江苏天瑞仪器股份有限公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、苏州安益谱精密仪器有限公司、北京清谱科技有限公司、山东英盛生物技术有限公司、安捷伦科技（中国）有限公司、珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司、岛津企业管理（中国）有限公司、西北核技术研究院共同参与完成。标准起草单位涵盖了国内外质谱厂商、高校和研究机构等22家单位，具有广泛代表性。

由中国分析测试协会和中关村材料试验技术联盟发布的团体标准《质谱仪器分类与代码》于于2024年1月5日发布，标准将于4月5日开始实施。　　质谱仪器作为质谱技术作为一种高灵敏、高分辨的分析技术，越来越受到关注和重视，其在食品、环境、制药、医疗以及学术研究等行业的应用也日益广泛。而在中国质谱界，对于日渐丰富的质谱仪器品类，如何更好的分类质谱仪器势在必行，于是本标准也在业内专家大力支持下应运而生。　　《质谱仪器分类与代码》标准的分类原是按仪器结构和原理对质谱仪器进行分类，具体按照联用技术、离子化技术、质量分析器三个维度划分。分类方法采用分面分类法，包括按照联用技术划分、按照离子化技术划分、按照质量分析器类型划分。　　分类方法　　采用分面分类法，按“分面—亚面—类目”建立类表结构体系。根据质谱仪器的结构组成分为三个分面，每一分面根据对应的原理逐次分为若干亚面或若干类目。　　分面一：按照联用技术划分　　根据质谱仪器联用技术分为直接离子化分析、色谱联用以及常用非色谱联用三个亚面。根据不同的色谱类型分为液相色谱、气相色谱、离子色谱、薄层色谱、超临界流体色谱、毛细管电泳 6 个类目 各类目再根据该色谱原理不同，再逐一划分。常用非色谱联用分为热解吸、流式细胞术、激光烧蚀 3 个类目。　　1) 直接离子化分析 　　2) 色谱联用划分为：　　a) 液相色谱包括：　　—液相色谱 　　—高效液相色谱 　　—超高效液相色谱 　　—多维液相色谱 　　b) 气相色谱包括：　　—气相色谱 　　—全二维气相色谱 　　c) 离子色谱 　　d) 超临界流体色谱 　　e) 薄层色谱 　　f) 毛细管电泳 　　3) 常见非色谱联用划分为：　　a) 热解吸 　　b) 流式细胞术 　　c) 激光烧蚀。　　4) 其他。　　分面二：按照离子化技术划分　　根据离子化原理不同，对常用的离子化技术进行分类。分为轰击离子化、电喷雾离子化、化学离子化、致离子化、放电离子化、热离子化、场致离子化七个亚面。各亚面根据该种离子化原理是否有不同细分，再逐一划分若干类目。　　1)轰击离子化包括：　　a) 电子轰击离子化 　　10T/CAIA/YQ 008—2024/T/CSTM 01082—2024　　b) 快速原子轰击离子化 　　c) 二次离子化 　　2) 电喷雾离子化包括：　　a) 电喷雾离子化 　　b) 解吸附电喷雾离子化 　　c) 纳升电喷雾离子化 　　d) 脉冲直流电喷雾离子化 　　e) 电喷雾萃取离子化 　　f) 电喷雾辅助激光解吸离子化 　　g) 极性反转电喷雾离子化 　　3) 化学离子化包括：　　a) 化学离子化 　　b) 大气压化学离子化 　　c) 质子转移反应 　　4) 光致离子化包括：　　a) 基质辅助激光解吸离子化 　　b) 单光子离子化 　　c) 多光子离子化 　　d) 激光解吸离子化 　　5) 放电离子化包括：　　a) 介质阻挡放电离子化 　　b) 辉光放电离子化 　　c) 低温等离子体离子化 　　d) 电晕放电离子化 　　e) 解吸电晕束离子化 　　f) 火花放电离子化 　　g) 电感耦合等离子体离子化 　　6) 热离子化 　　7) 场致离子化包括：　　a) 场解吸离子化 　　b) 场离子化 　　8) 其他。　　分面三：按照质量分析器类型划分　　根据质谱仪器的主质量分析器(输出最终分析结果的质量分析器)的不同原理，划分为五个亚面，分别为四极杆质量分析器、飞行时间质量分析器、离子阱质量分析器、磁质量分析器、傅里叶变换质量分析器。各亚面根据该种质量分析器原理不同，再逐一划分若干类目。　　1) 四极杆质量分析器 　　2) 飞行时间质量分析器包括：　　a) 直线飞行时间质量分析器 　　b) 单次反射飞行时间质量分析器 　　c) 多次反射飞行时间质量分析器 　　3) 离子阱质量分析器包括：　　11T/CAIA/YQ 008—2024/T/CSTM 01082—2024　　a) 二维离子阱质量分析器 　　b) 三维离子阱质量分析器 　　4) 磁质量分析器包括：　　a) 单聚焦质量分析器 　　b) 双聚焦质量分析器 　　5) 傅里叶变换质量分析器包括：　　a) 静电阱质量分析器 　　b) 离子回旋共振质量分析器 　　6) 其他。　　本文件起草单位：广东省麦思科学仪器创新研究院、广州禾信仪器股份有限公司、暨南大学、宁波大学、中国计量科学研究院、中国广州分析测试中心、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、杭州谱育科技发展有限公司、宁波华仪宁创智能科技有限公司、常州磐诺仪器有限公司、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所、上海质谱仪器工程技术研究中心、北京东西分析仪器有限公司、江苏天瑞仪器股份有限公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、苏州安益谱精密仪器有限公司、北京清谱科技有限公司、山东英盛生物技术有限公司、安捷伦科技(中国)有限公司、珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司、岛津企业管理(中国)有限公司、西北核技术研究院。本文件主要起草人：朱芷欣、刘丹、周振、黄正旭、罗德耀、周志恒、丁传凡、丁力、黄泽建、陈江韩、徐牛生、俞晓峰、姚继军、闻路红、周向东、程文播、王世立、韩娜、刘召贵、沈学静、张小华、高俊海、景叶松、朱颖新、王海鉴、朱敏、潘晨松、洪义、李磊、陈政阁、黎彦、刘虎威、李志明、沈小攀。附件：TCAIAYQ 008—2024TCSTM 01082—2024《质谱仪器分类与代码》.pdf

1、应用背景 　　等离子体是区别于固体、液体和气体的第四种物质聚集状态。在高能环境下，原子的外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子，失去电子的原子变成带正电的离子，这个过程叫电离，这种电离气体就是等离子体，通常由带电离子、自由电子、基态/激发态分子原子和自由基等粒子组成。等离子体在自然界中广泛存在，如太阳、恒星、星际物质、闪电等都是等离子体。 　　激光诱导等离子体(Laser-Induced Plasma, LIP)是通过激光与物质相互作用产生的一种高温、高密度的等离子体状态物质。当高能量的激光脉冲照射到物体表面时，会使得物质迅速加热并部分或完全电离，形成等离子体。伴随形成的等离子体羽流的演化过程具有超高速、持续时间短(一般几百纳秒)、强自发光背景和小空间尺度的特点，这使得其观测变得具有挑战性。 　　本次实验采用中智科仪的逐光IsCMOS像增强相机(TRC411)，拍摄了激光诱导等离子体羽流的形貌演化过程。基于逐光IsCMOS像增强相机的纳秒级快门门控、高精度的时序同步技术和变延迟序列推扫功能，记录了等离子体羽流的完整演化过程。 2、实验方案 　　实验设备： 　　中智科仪逐光IsCMOS像增强相机，型号：TRC411-S-HQB-F F2UV100大通量紫外镜头。 　　实验室所用激光器为镭宝Dawa-200灯泵浦电光调Q纳秒Nd:YAG激光器，波长1064nm，重复频率1-20Hz。采用激光器Q-out输出触发TRC411相机的方式，对相机Gate通道进行变延迟序列推扫，寻找相机与激光器的同步时刻。 　　实验流程： 　　1.实验材料被激发的等离子体羽发光在200nm-500nm左右，因此在镜头前端安装一个430nm的带通滤光片，屏蔽掉1064nm的激发激光和其他杂散光。需要注意观察成像画面中是否有强反射材料，比如样品台的光滑金属反光面或螺丝帽等，为了防止这些强烈反射面的反射光对相机造成损害，需要使用黑色电工胶带将它们遮挡或覆盖。 　　2. 激光器的Q-out触发输出接到示波器，测得同步输出的TTL信号电平为5V@1MΩ，频率与激光输出频率匹配，均为5Hz。TRC411相机可接受的最大外触发信号电平为5V，保守起见，在触发线末端加入了6dB衰减器，将激光器Q-out输出电平减半。 　　3. 由于等离子体的发光强度较大，无法确定所使用的滤光片的衰减倍率是否足够，因此首先将镜头光圈调至最小，设置增益为1800，Gate时间13ns(对应光学门宽3ns)。 　　软件参数设置如下表： 　　4. 对Gate通道进行变延迟序列扫描，最终找到Gate延时起止时刻在700ns至1100ns之间时，可以捕获到等离子体的发光信号。 　　软件参数设置界面： 3、实验结果 　　序列采集SEQ曲线： 　　根据曲线可以看到实验材料被激发的等离子体发光持续时间约为400ns。 　　高功率纳秒脉冲激光激发产生的完整等离子体羽形貌演变过程： 4、结论 　　中智科仪逐光IsCMOS像增强相机具有短至纳秒级的快门，超短的门控可以屏蔽背景噪声，提高信噪比。相机内置的高精度时序控制器可以确保相机与脉冲激光器的同步工作，在确定的延迟捕获等离子体信号。相机的变延迟序列扫描功能可以使相机快速拍摄不同延迟时刻的等离子体信号，获得完整的等离子体演化过程。诸多优势展示了TRC411相机在等离子体诊断方面的重要应用价值。 　　免责说明：中智科仪(北京)科技有限公司公众号发布的所有内容，包括文字和图片，主要基于授权内容或网络公开资料整理，仅供参考。所有内容的版权归原作者所有。若有内容侵犯了您的权利，请联系我们，我们将及时处理。 5、解决方案 　　由中智科仪自主研发生产的逐光IsCMOS像增强相机采用高量子效率低噪声的2代Hi-QE以及第3代GaAs像增强器，光学门宽短至500皮秒 全分辨率帧速高达98幅/秒 内置皮秒精度的多通道同步时序控制器，由SmartCapture软件进行可视化时序设置，完全适合时间分辨快速等离子现象。 　　1. 500皮秒光学快门 　　以皮秒精度捕捉瞬态现象，并大幅降低背景噪声。 　　2.超高采样频率 　　逐光IsCMOS相机目前全分辨率下可达98帧，提供高速数据采集速率，同时可提供实验效率。此外设置使用其中16行的区域下，可以达到1300帧以上。 　　3.精准的时序控制 　　逐光IsCMOS像增强相机具有三路独立输入输出的时序同步控制器，最短延迟时间为10皮秒，内外触发设置可实现与激光器以及其他装置精准同步。 　　4. 创新“零噪声”技术 　　得益于单光子信号的准确识别，相机的暗噪声及读出噪声被完全去除。

6月4日，由中科院大连化学物理研究所快速分离与检测研究组李海洋研究员所带领研究团队，研制的国际首款可同时检测爆炸物和毒品的非放射性光电离源离子迁移谱仪一次性顺利通过公安部国家安全防范报警系统产品质量监督检验中心的31项检测。 　　按照中华人民共和国公安部发布的《GA/T 841&ndash 2009基于离子迁移谱技术的痕量毒品/炸药探测仪通用技术要求》标准，针对仪器的冷启动时间、误报率、探测限及过负荷恢复时间等性能要求 采样方式、打印功能、软件功能等功能要求 六项抗扰度试验的电磁兼容性要求 高温、低温和恒定湿热的工作环境以及振动、冲击、跌落等环境适应性要求 辐射和电气安全性能要求等31项指标，检验中心进行了全面严格的测试和评价。检测结果表明，该仪器对大部分爆炸物和毒品检测种类的检测能力优于标准的指标要求，其冷启动时间、过负荷恢复时间等远远小于标准的指标要求，仪器整体性能稳定、功能完备 　　据了解，李海洋研究团队在光电离源离子迁移谱仪方面已申请专利20余项，相关创新性研究已在Analytical Chemistry杂志上发表文章6篇。此次仪器成功通过公安部检测，表明其已获取光电离离子迁移谱仪器推向市场的资质，已具备为公共安全现场快速分析提供有力保障的能力。同时基于102组工程化团队的通力合作，该仪器已建立了模块化设计、加工、调试、评价等一系列标准生产流程，为规模化生产奠定了坚实的基础。

仪器信息网讯 2014年4月2-3日，由中国质谱学会主办，华质泰科生物技术(北京)有限公司承办的第二届原位电离质谱会议(AIMS 2014)在风景秀丽的张家界召开，来自国内外高等院校、科研院所、政府检验机构以及仪器企业的代表约150人参加了此次会议。 会议现场 国家生物医学分析中心杨松成致辞 　　原位电离质谱技术是本世纪初才兴起的一项技术。2002年，普渡大学R. Graham Cooks教授首次推出直接分析离子源DESI(解吸电喷雾离子化)，随后各种原位电离质谱技术如&ldquo 雨后春笋&rdquo 般涌现出来，如DART(实时直接分析)、DBDI(介质阻挡放电离子化)、EESI(萃取电喷雾离子化)、DCBI(解析电晕束离子化)和ASAP(大气压固体分析探针)等，同时也有更多的质谱供应商加入到原位电离技术商品化产品供应的队伍中，如2012年PerkinElmer推出直接样品分析DSA系统，以及岛津即将在ASMS 2014上推出的，由岛津上海研发中心研发的解析电晕束离子源(DCBI)。 中科院长春应化所刘淑莹 报告题目：利用DART-MS技术分析热不稳定化合物 IonSense公司总裁Brian Musselman博士 报告题目：固相微萃取结合DART筛查中药补品　 伯明翰大学Nicholas Martin 报告题目：液滴萃取表面分析干血斑样品的蛋白质组学研究 深圳出入境检验检疫局吴凤琪 报告题目：进口橄榄油的直接进样实时质谱鉴别技术 山东出入境检验检疫局崔鹤 报告题目：DART-MS在单糖分析中的应用 岛津分析技术研发公司孙文剑 报告题目：解吸电晕束离子源对于食品药品及其包装材料中有毒有害物质的快速筛查 农业部农产品质量安评室黄宝勇 报告题目：大气压固体分析探头离子在农残检测中的应用及基质效应研究 　　据介绍，原位电离质谱技术的应用在中国呈现逐渐升温的态势，越来越多的科学家开始尝试使用该项技术。以最为成功的商品化原位电离质谱技术产品DART为例，其在中国市场推广并被科学家开始接受也经过了一段时间，华质泰科总裁兼首席技术官刘春胜告诉笔者，&ldquo 目前，DART在中国已经售出了50余台，并且有30多个DEMO用户。应用的领域也越来越多样化，如中药组学、法医、食品、疾病等。&rdquo 　　会议期间，笔者采访了多位参会专家学者。他们一致认为原位电离质谱技术的显著优势是更直接、更快速，省去了样品制备的时间或者仅需要简单的样品前处理，而整个样品分析时间更是有了显著的缩短，与液质联用技术相比，以往需要几个小时才能完成的工作现在仅需不到半小时就能完成。但原位电离质谱技术的缺点也很明显，灵敏度、重现性差，不能进行定量分析。 　　面对如上挑战，原位电离质谱技术的研究者们也在寻求解决方式，如将完全敞开的电离源改成封闭式的，减少环境对于测试重现性的影响 又如增加一些快速的样品前处理方式(固相微萃取SPME)以提高检测的灵敏度 以及改变进样方式可以实现半定量分析等。 　　但无论如何，原位电离质谱技术还是一项在不断创新及变化的技术，正如中科院长春应化所刘淑莹研究员所言，&ldquo 与其他技术相比，用DART做出的实验结果常常让我更多地思考，我很享受这项技术。&rdquo 相信通过原位电离质谱会议的举办能够促进原位电离质谱技术在中国的进一步发展及应用。 　　IonSense、赛默飞、PEAK、安捷伦、岛津、华质泰科、上海创和亿、Advion绿绵科技赞助了此次会议。 现场互动 (撰稿：杨娟)

随着工业化和现代化的快速发展，环境污染问题日益凸显，环保监测成为了保障生态安全和可持续发展的重要手段。在众多环保监测设备中，PID（Photo Ionization Detector，光离子化检测器）传感器以其独特的技术优势，在环保监测领域发挥着至关重要的作用。英国Alphasense光离子PID传感器：环保监测领域的创新之选一、PID传感器的工作原理与特点PID传感器是一种基于紫外线光电离技术的气体检测器，它能够测量极低浓度的挥发性有机化合物（VOCs）。当PID传感器工作时，紫外线光源会发出特定波长的光，使通过检测器的气体分子发生电离，产生微小的电流。这种电流与气体浓度成正比，通过测量电流大小，PID传感器可以准确计算出气体浓度。PID传感器具有灵敏度高、响应速度快、测量范围广等特点。它能够检测ppb（十亿分之一）级别的VOCs浓度，对于一些有毒有害的有机物质，如苯、甲苯、二甲苯等，PID传感器能够迅速做出反应，为环保监测提供及时准确的数据支持。二、PID传感器在环保监测领域的应用室内空气质量监测：PID传感器可用于检测室内空气中的VOCs浓度，评估室内空气质量。在装修、家具制造等行业中，PID传感器可以帮助企业了解生产过程中产生的有害气体浓度，从而采取相应的措施降低污染排放。工业园区废气排放监测：工业园区是环境污染的主要来源之一。PID传感器可以实时监测废气排放口的气体浓度，判断废气是否符合排放标准。对于超标排放的企业，环保部门可以及时采取措施进行整改。机动车尾气检测：机动车尾气是城市空气污染的重要来源。PID传感器可用于机动车尾气检测站，实时监测车辆尾气中的VOCs浓度。通过对尾气排放的严格监管，可以有效减少机动车对环境的污染。应急监测与事故处理：在环境污染事故发生时，PID传感器能够迅速响应，提供及时准确的数据支持。通过监测事故现场的气体浓度变化，环保部门可以制定有效的应急处理方案，减少事故对环境和人体健康的影响。三、PID传感器在环保监测领域的重要性英国Alphasense光离子PID传感器：环保监测领域的创新之选提高监测精度：PID传感器具有极高的灵敏度和准确性，能够准确的测量极低浓度的VOCs。这对于及时发现和处理环境污染问题具有重要意义。促进环保管理：PID传感器在环保监测领域的应用，有助于企业了解自身生产过程中的污染排放情况，促进企业加强环保管理，降低污染排放。同时，环保部门可以通过PID传感器实时监测企业废气排放情况，确保企业遵守环保法规。英国Alphasense光离子PID传感器：环保监测领域的创新之选 保障生态安全：PID传感器在环保监测领域的应用，有助于及时发现和处理环境污染问题，减少污染物对环境和人体健康的影响。这对于维护生态安全和可持续发展具有重要意义。随着全球环境问题的日益严重，环保监测成为了维护生态平衡和人类健康的重要手段。在这一领域中，传感器技术发挥着至关重要的作用，其中英国Alphasense公司的光离子PID传感器更是以其较高精度、高灵敏度的特性，成为了环保监测领域的佼佼者。PID（Photo Ionization Detector）光离子气体传感器，特别是Alphasense的PID-A1型号，以其大量程（50ppb-4000ppm）和高灵敏度，在VOCs（挥发性有机物）的检测中展现出了良好的性能。VOCs作为大气污染物的重要来源，不仅影响空气质量，还对人体健康造成直接威胁。因此，准确、快速地监测VOCs的浓度对于预防和控制空气污染至关重要。PID-A1传感器采用了光电离子探测技术，通过测量气体分子在紫外光照射下产生的电离电流来检测气体的浓度。这种技术具有响应速度快、灵敏度高、选择性好等优点，能够实时、准确地反映VOCs的浓度变化。同时，该传感器还具备熄灯诊断功能，能够及时发现并修复潜在的故障，确保监测数据的准确性和可靠性。在环保监测领域，英国Alphasense的PID传感器被广泛应用于空气质量监测站、工业排放口、泄漏监测等多个场景。通过将PID-A1传感器集成到气体检测仪中，可以实现对VOCs的实时监测和数据分析，为环保部门提供准确的数据支持，帮助他们制定有效的污染治理措施。此外，随着技术的不断发展和应用的不断拓展，PID传感器在未来环保监测工作中将发挥更加重要的作用。例如，通过与物联网、大数据等技术的结合，可以实现对多个监测点的远程监控和数据共享，提高监测效率和数据利用率。同时，随着传感器技术的不断进步，PID传感器的性能也将得到进一步提升，为环保监测提供更加准确、可靠的技术支持。英国Alphasense的光离子PID传感器在环保监测领域发挥着重要作用。其高精度、高灵敏度的特性使其成为有害物质早期危险报警、泄漏监测等不可缺少的实用工具。更多英国Alphasense光离子PID传感器：环保监测领域的创新之选、英国Alphasense传感器、英国Alphasense阿尔法传感器、氯化氢传感器HCL-A1、光离子传感器、PID传感器、VOC传感器请致电英肖仪器仪表（上海）有限公司1⃣ ️ 7⃣ ️ 3⃣ ️ 1⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 0⃣ ️ 8⃣ ️ 3⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 获取进口传感器详细资料。

空气中负氧离子的含量是空气质量好坏的关键。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用，其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生，既是不断产生，又不断消失，保持某一动态平衡状态。由于负离子的特性，空所中的负离子产生与消失会保持一个平衡，因此判断环境下负离子浓度需要借助专门的空气离子检测仪进行准确测量。负氧离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称，简言之就是带负电荷的氧离子。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所。其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一，有着 “空气维生素”之称。工作原理：空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器，它可以测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪主要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。首要要了解自己选负离子检测用途，目前有进口的负离子检测仪，国产的负离子检测仪，仿冒的负离子检测仪等等。分为便携的负离子检测仪，在线的负离子检测仪，按原理分又分为平行电极负离子检测仪和圆通电容器负离子检测仪两种。空气负氧离子检测分为 “平极板法测空气负离子” 和”电容法测空气负离子“这两种原理，其中“平极板”原理是比较常用的一种方法，检测快速，经济实惠，用于个人、工厂、实验室等单位。电容法测空气负离子检测仪是一种高性能检测方法，具有防尘、防潮等特点，相对于平极板法测空气负离子更加，特别适合于森林、风景区的使用，是林业局，科研单位测量空气质量的常见仪器。按收集器的结构分，负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。1.Ebert式/平行电板式离子检测仪平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极，B极顶端边着一个环形双极电极，空气通过右下角的风扇吸入，空气中的负离击打A/B电极放电，电荷传导到E环形电极形成自放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上比较成熟，造价成本也比较低，但是易受外部环境影响，另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应，容易造成气流湍流，造成检测结果偏移较大。2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成，外围筒身及内轴为电极，空气通过圆筒时，离子撞击筒身跟轴产生放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上已非常成熟，但由于内部复杂的结构及控制，造价成本高昂，这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应，同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性，对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。

近日，中科院大连化学物理研究所快速分析与检测研究组李海洋研究员团队在微型质谱仪的大气压进样接口中发现了摩擦电离现象，并且通过改变粗糙度等措施，显著提升了微型质谱仪的电离效率。该工作不仅阐明了非连续大气压接口（DAPI）的微型质谱在开闭过程中摩擦电离现象的存在；同时，提供了一种无需光、热、辐射的新型质谱离子源。　　非连续大气压接口的微型质谱具有体积小、便携等优点，被广泛应用于毒品、爆炸物和环境污染物的现场检测中。前期，李海洋团队发展了试剂分子辅助大气压化学电离源，并与离子阱质谱仪联用，实现了痕量检测毒品（Anal. Chem.，2019；Anal. Chem.，2020）、爆炸物、农药等。　　该工作发现，在没有外加电离源时仍可在非连续大气压接口离子阱质谱上观测到很强的离子信号，并确证了夹管阀开启过程中，硅胶管内部摩擦可以引起电离；对硅胶管材质、内壁粗糙度、摩擦次数和频率等参数的优化后，信号强度增强近20倍。此外，团队还将该摩擦电离技术用于酮类水溶液流过后的硅胶管中，可以检测到管内壁残留的酮类化合物，初步展现这种不需要热、光、辐射、辅助气体或溶液的摩擦电离在表面检测方面的潜力。　　上述成果以“Triboionization in Discontinuous Atmospheric Pressure Inlet for a Miniature Ion Trap Mass Spectrometer”为题，发表在《分析化学》（Analytical Chemistry）上。　　文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c02611

近日，大连化物所快速分析与检测研究组（102组）李海洋研究员团队在微型质谱仪的大气压进样接口中发现了摩擦电离现象，并且通过改变粗糙度等措施，显著提升了微型质谱仪的电离效率。该工作不仅阐明了非连续大气压接口（DAPI）的微型质谱在开闭过程中摩擦电离现象的存在；同时，提供了一种无需光、热、辐射的新型质谱离子源。　　非连续大气压接口的微型质谱具有体积小、便携等优点，被广泛应用于毒品、爆炸物和环境污染物的现场检测中。前期，李海洋团队发展了试剂分子辅助大气压化学电离源，并与离子阱质谱仪联用，实现了痕量检测毒品（Anal. Chem.，2019；Anal. Chem.，2020）、爆炸物、农药等。　　本工作发现，在没有外加电离源时仍可在非连续大气压接口离子阱质谱上观测到很强的离子信号，并确证了夹管阀开启过程中，硅胶管内部摩擦可以引起电离；对硅胶管材质、内壁粗糙度、摩擦次数和频率等参数的优化后，信号强度增强近20倍。此外，团队还将该摩擦电离技术用于酮类水溶液流过后的硅胶管中，可以检测到管内壁残留的酮类化合物，初步展现这种不需要热、光、辐射、辅助气体或溶液的摩擦电离在表面检测方面的潜力。　　上述成果以“Triboionization in Discontinuous Atmospheric Pressure Inlet for a Miniature Ion Trap Mass Spectrometer”为题，发表在《分析化学》（Analytical Chemistry）上。该工作的第一作者是大连化物所102组博士研究生徐楚婷。该工作得到了大连化物所创新基金的支持。　　文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c02611

原子力显微术（AFM）作为一种表征手段，已成功应用于研究各个领域的表面结构和性质。随着人们对多功能和更高精度的需求，原子力显微技术得到了快速发展。目前，原子力显微镜针对不同的研究对象，搭配特定的应用功能模块可以研究材料的力学、电学以及磁学等特性。其中压电力显微术（PFM）已被广泛应用于研究压电材料中的压电性和铁电性。1. 压电材料与铁电材料压电材料具有压电效应，从宏观角度来看，是机械能与电能的相互转换的实现。当对压电材料施加外力时，内部产生极化现象，表面两侧表现出相反的电荷，此过程将机械能转化为电能，为正压电效应。与之相反，若给压电材料的施加电场，材料会产生膨胀或收缩的形变，此过程将电能转化为机械能，为逆压电效应。铁电材料同时具备铁电性和压电性。铁电性指在一定温度范围内材料会产生自发极化。铁电体晶格中的正负电荷中心不重合，没有外加电场时也具有电偶极矩，并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向。并非所有的压电材料都具有铁电性，例如压电薄膜 ZnO。压电铁电材料广泛应用于压电制动器、压电传感器系统等各个领域，与我们的生活息息相关，还应用于具有原子分辨率的科学仪器技术，例如在原子力显微镜中扫描的精度在很大程度上取决于内部压电陶瓷管扫描器的性能。2. PFM工作原理原子力显微镜是一种表面表征工具，通过检测针尖与样品间不同的相互作用力来研究样品表面的不同结构和性质。针尖由悬臂固定，激光打在悬臂的背面反射到位置敏感光电二极管上，由于针尖样品间作用力发生变化会使悬臂产生相应的形变，激光光束的位置会有所偏移，通过检测光斑的变化可获得样品的表面形貌信息。 图1 压电力显微术工作原理PFM测量中导电针尖与样品表面接触，样品需提前转移到导电衬底上，施加电压时可在针尖在样品间形成垂直电场。为检测样品的压电响应，在两者之间施加AC交流电场，由于逆压电效应，样品会出现周期性的形变。当施加电场与样品的极化方向相同时，样品会产生膨胀，反之，当施加电场与样品的极化方向相反时，样品会收缩。由于样品与针尖接触，悬臂会随着样品表面周期性振荡发生形变，悬臂挠度的变化量与样品电畴的膨胀或收缩量直接相关，被AFM锁相放大器提取，获得样品的压电响应信号。3． PFM的测量模式图2 压电力显微术的三种测量模式PFM目前有三种测量模式，分别为常规的压电力显微术、接触共振压电力显微术和双频共振追踪压电力显微术。常规的压电力显微术在测量过程中针尖的振动频率远小于其自由共振频率，将其称为Off-resonance PFM。这种模式得到的压电信号通常较小，一般需要施加更高的电压，通常薄层材料的矫顽场较小，有可能会改变样品本身的极性，不利于薄层材料压电响应的测量，存在一定的局限性。此时获得的振幅值正比于压电系数，利用针尖的灵敏度可直接将振幅得到的PFM 信号转换为样品的表面位移信息，获得材料的压电系数。接触共振的压电力显微术测量称其为contact-resonance PFM，可以有效放大信号，针尖的振动频率为针尖与样品接触时的接触共振频率，一般是针尖自由共振频率的3-5倍。此时无需施加很高的外场就能得到较强的PFM信号，不会改变样品的极化方向。此时测得 PFM 压电响应信号比常规FPM测量的响应信号幅值放大了 Q 倍（Q为共振峰品质因子），计算压电系数时需考虑放大的倍数。但此技术也存在一定的局限性，针尖的接触共振频率是在某一位置获得的，接触共振频率取决于此位置的局部刚度。在扫描的过程中，针尖与样品之间的接触面积会发生变化，引起接触共振频率的变化，若以单一的接触共振频率为针尖的振动频率会使得信号不稳定，测得的振幅信号在共振频率处放大，其余地方信号较弱，极大的影响压电系数的定量分析，得到与理论值不符的压电系数。与此同时PFM信号易与形貌信号耦合，产生串扰。双频共振追踪压电力显微术（DART-PFM）可以有效避免压电信号与形貌的串扰。在这项技术中，通过两个锁相放大器分别给针尖施加在接触共振峰两侧同一振幅位置的频率，当接触共振频率变化时，振幅会随之变化，锁相放大器中的反馈系统会通过调节激励频率消除振幅的变化，由此获得清晰的形貌和压电信号。此时在量化压电系数时需要额外的校准步骤确定振幅转化为距离单位的值，目前一般是通过三维简谐振动模型去校准修订得到压电材料的压电系数。 4. PFM的表征与应用PFM测量中可获得样品的振幅和相位图。图中相位的对比度反映样品相对于垂直电场的极化方向，振幅信息显示极化的大小以及畴壁的位置。一般来说，材料的压电响应是矢量，具有三维空间分布，可分为平行和垂直于施加外场的两个分量。图3 BFO样品的PFM表征图[1]若样品只存在与电场方向平行的极化响应，PFM所获得的振幅和相位信息可直接反映样品形变的大小和方向，若样品畴极化方向与外加电场相同，相位φ=0；若样品畴极化方向与外加电场相反，则相位φ=180°。此时垂直方向的压电响应常数可直接由获得的振幅与施加的外场计算出来，在共振频率下可以定量测量。值得说明的是，PFM获得的压电响应常数很难与块体材料相比较，因为样品在纳米尺度的性质会与块体材料有显著的不同。若样品具有平行和垂直于电场的压电响应，在施加电场时，样品的形变出现面内和面外两个方向。利用Vector PFM可以同时获得悬臂的垂直和横向位移，可以将得到的信号矢量叠加，获得样品的三维PFM图像。压电力显微术不仅可以成像，还能用于研究铁电材料的电滞回线，并且可以对铁电材料进行写畴。铁电材料的相位和振幅与施加的电压呈函数关系，测得的电滞回线和蝴蝶曲线可以用于判断铁电材料的矫顽场，矫顽场是铁电材料发生畴极化反转时的外加电压。一般的电滞回线的获取需要施加大于±10V的直流偏压，但值得注意的是较高的直流电压会增加针尖与样品间的静电力贡献，静电力信号有可能超过压电响应信号，从而掩盖畴极化反转信号。图4 SS-PFM的工作原理图开关谱学压电力显微术(SS-PFM)可以有效减小静电力的影响，原理如图4所示与普通PFM在测量电滞回线时线性施加DC电压的方式不同，SS-PFM将DC电压以脉冲的形式初步增加或减小，每隔一定的时间开启和关闭DC电压，并且持续施加AC交流电。其中DC用于改变样品的极化，AC交流电用于记录DC电压接通和关闭时的压电信号。图为研究二维异质材料MoS2/WS2压电性能时利用SS-PFM测得的材料特性曲线。 图5 二维异质材料MoS2/WS2的材料特性曲线[2]铁电材料与普通压电材料最大不同是在没有外加电场时也具有电偶极矩，并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向，因此可利用是否能够写畴来区分铁电材料。知道压电材料的矫顽场之后可以对样品进行局部极化样品进行写畴，畴区可以自定义，正方形、周期阵列型或者更加复杂的图案。最简单的写畴是先选择一10×10μm正方形区域，其中6×6μm区域施加正偏压，4×4μ区域施加负偏压，获得回字形写畴区域，在相位图中可以清晰的看到所写畴区。图6 Si掺杂HfO2样品的回字形写畴区域[3]5. 注意事项在PFM测量中首先要保证在样品处于电场之中，在样品的前期准备时需将样品转移至导电衬底，并确定针尖和放置样品的底座可以施加电信号，此时才能保证施加电压时在针尖在样品间具有垂直电场。在PFM测量中静电效应的影响也不容忽略，导电针尖电压的电荷注入可诱导静电效应并影响材料的压电响应，导致PFM振幅和相位信息与特性曲线失真。尽管静电效应在 PFM 测试中无可避免，但可以使用弹簧常数较大的探针或者施加直流偏压来尽量减小其中的静电影响。此外针尖的磨损也会极大的影响PFM测量。由于针尖与样品间相互接触，加载力不宜过高，过高会损坏样品表面，保持恒定适中的加载力。此外使用较软的针尖在扫描过程中可以保护针尖不受磨损，并且保护样品。PFM测量中常用的针尖为PtSi涂层的导电针尖，以获得较稳定的PFM信号。参考文献[1] HERMES I M, STOMP R. Stabilizing the piezoresponse for accurate and crosstalk-free ferroelectric domain characterization via dual frequency resonance tracking, F, 2020 [C].[2] LV JIN W. Ferroelectricity in untwisted heterobilayers of transition metal dichalcogenides [J]. Science (New York, NY), 2022, 376: 973-8.[3] MARTIN D, MüLLER J, SCHENK T, et al. Ferroelectricity in Si-doped HfO2 revealed: a binary lead-free ferroelectric [J]. Adv Mater, 2014, 26(48): 8198-202.作者简介米烁：中国人民大学物理学系在读博士研究生，专业为凝聚态物理，主要研究方向为低维功能材料的原子力探针显微学研究。程志海：中国人民大学物理学系教授，博士生导师。2007年，在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室，获凝聚态物理博士学位。2011年-2017年，在国家纳米科学中心纳米标准与检测重点实验室，任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”和首届“卓越青年科学家”、卢嘉锡青年人才奖等。目前，主要工作集中在先进原子力探针显微技术及其在低维量子材料与表界面物理等领域的应用基础研究。

近期，中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心光谱质谱研究室发展的基于光电离的负离子俘获迁移谱技术，实现了对多种有机酸的检测。此项工作发表在英国《皇家化学学会进展》(RSC Advances, DOI: 10.1039/C4RA10763B)上。该项技术既为离子迁移谱仪器新增了一种非放射性离子源，也为大气压下离子化学反应的掌控提供了成功的案例。 　　离子迁移谱仪器常被用于痕量毒害危险品的现场快速检测，发展新的非放射性离子源是迁移谱技术研究的一个重要方向。以往真空紫外光常被用作离子迁移谱的电离源：在紫外光的电离作用下，待测物质分子被转化为正离子，根据正离子迁移谱的特征，可对待测物质分子进行分辨和探测。而对于离能小于紫外光能量或者光电离效率差的待测物质而言，这种方法在检测紫外光电离形成的正离子方面就显得无能为力。 　　为此，光谱质谱研究室科研人员在紫外光电离电子俘获离子迁移谱PI-EA-IMS研究基础上，发展了负离子俘获迁移谱技术：第一步，紫外光电离产生电子 第二步，电子俘获产生反应离子 第三步，反应离子俘获将待测物质分子转化为负离子 第四步，通过负离子的迁移谱特征实现对待测物质的分辨测量。利用新发展的氯离子俘获离子迁移谱技术，成功地检测了多种有机酸以及五种品牌食用醋中的乙酸。 　　在此之前，光谱质谱研究室还发明了非放射性等离子体源离子迁移谱技术，研制了离子迁移谱检测仪样机，并通过了第三方组织的高低温、高温高湿、震动冲击、电磁干扰、软件测评以及性能测试，结果表明：在探测物质种类、灵敏度、分析时间、准确性等方面，达到了国际同类产品先进水平。 　　文章详见：Hui Gao, Wenqi Niu, Yan Hong, Beibei Xu, Chengyin Shen, Chaoqun Huang, Haihe Jiang Yannan Chu, Negative photoionization chloride ion attachment ion mobility spectrometry for detection of organic acids, RSC Advances, 4(109) (2014), 63977. 离子俘获迁移谱检测混合酸以及各种品牌食用醋中乙酸的谱图

在2012年以前，汪福意研究员一直带领团队通过有机质谱，如电喷雾电离质谱(ESI-MS)、基质辅助激光解析电离质谱(MALDI-MS)等进行药物相互作用组学研究、抗肿瘤药物的研究和开发等工作。一次与生物学家偶然的讨论给汪福意带来了启发，他萌生了使用高空间分辨率的二次离子质谱成像进行化学生物学和分子生物学研究的念头。中科院化学所领导对于他的想法非常赞成，在中国科学院和国家自然科学基金委的大力支持下，该团队在2012年购置了一台飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)仪，从此汪福意研究员和他的团队开始了生命科学领域SIMS成像新技术和新方法的研究工作。　　SIMS与其它质谱相比有什么特点?SIMS在哪些领域的应用中具有显著优势?汪福意团队用SIMS这个“庞然大物”在生命科学领域进行了哪些研究?国际上的SIMS相关领域有哪些前沿的创新?日前，仪器信息网编辑围绕二次离子质谱的应用，在中国科学院化学研究所采访了汪福意研究员。汪福意研究员离子源的发展把SIMS带到了生命科学门口　　二次离子质谱(Secondary ion mass spectroscopy，SIMS) 的原理是利用聚焦的一次离子束轰击样品表面，使样品中的化学物质溅射产生二次离子，通过质量分析器后进入检测器记录离子的荷/质比，获得样品表面化学成分的结构信息。配合对样品表面的扫描和溅射剥离，还可获得样品的二维/三维化学成像。SIMS能检测元素周期表中所有元素及其同位素，质量分辨率较高(对29Si的质量分辨率大于11000)，检测限达到ppm到ppb级。SIMS成像的横向分辨率小于100 纳米 基于溅射源的性能，纵向分辨率可达1 纳米。　　根据一次离子束运行方式和质量分析器的不同，SIMS又分为NanoSIMS和ToF-SIMS。NanoSIMS的质量分析器为单聚焦或双聚焦磁质量分析器，其一次离子束为单原子或双原子离子，如Cs+和O2+。聚焦的离子束以连续方式轰击样品表面，溅射产生低质量数的离子碎片。基于这些特点，NanoSIMS多用在天体化学、天体年代学、地质沉积学、地矿探测和材料科学，特别是半导体材料研究等领域。顾名思义，ToF-SIMS的质量分析器为飞行时间质量分析器，其一次离子束以脉冲方式轰击样品表面，电离能量较为温和，与NanoSIMS相比，产生的碎片离子具有较高的质量数。ToF-SIMS的一次离子束经历了长达半个世纪的发展，从早期的Ga+、Aun+ (n = 1 – 5), 到后来更易于聚焦的Bin+ (n = 1, 3), 再到现在的C60+、Arn+ (n 高达4000)等团簇离子。团簇离子源的诞生，使ToF-SIMS 离子化产生的离子的质荷比更高，甚至可获得大分子量物质的准分子离子。因而SIMS数据包含的结构信息更为丰富，这对复杂生物体系的研究具有非常重要意义。可以说，正是离子源的发展将SIMS带到了生命科学研究的门口。　　由日本京都大学教授Jiro Matsuo (松尾次郎)发明的氩气团簇离子源是SIMS技术领域一个里程碑式的事件。氩离子团簇包含上千个氩原子，其离子半径可以通过增加或减少亚原子数目进行调控，最多可达4000个氩原子。氩团簇离子源既可作为溅射源用于生物样品如细胞和生物组织的溅射剥离，也可作为分析源进行生物样品的表面分析。因而，配备氩团簇离子源的ToF-SIMS在生命科学研究领域得到越来愈多的青睐。　　随着一次离子源团簇离子的直径变大，SIMS成像的空间分辨率也会相应降低。对此，汪福意说：“应用SIMS成像进行生物研究的时候，找到离子碎片大小和空间分辨率的平衡非常重要，也就是说在获得质量数较大的、结构信息丰富的碎片离子的前提下尽量保证质谱成像的空间分辨率。”　　在团簇离子源发明之前，SIMS在生命科学领域的应用受到限制，因为强调生物大分子结构解析的生物学研究无法从SIMS产生的小碎片离子中得到足够有用的信息。在上个世纪90年代，开始有人尝试基于SIMS在同位素质谱研究中的优势，从生物代谢的角度去了解生物合成过程。汪福意提到：“在这方面，哈佛大学医学院有一支有名的研究团队，他们自己搭建SIMS装置，研究的重点就是利用SIMS成像探索生物合成和生物代谢过程，如DNA的合成、复制与转录。这种研究不是关注高质量数的离子碎片，只需要获得N-15和C-13等同位素标记的碱基碎片在细胞核内的分布信息，就可以分析研究由化学刺激或抑制作用导致的生化过程。”该研究组利用SIMS在细胞生物学前沿领域的研究中取得了很多高影响力的研究成果，对SIMS在生命科学研究领域的应用起到了极大的促进作用。“强强联手”，SIMS与显微技术共缔超高分辨细胞成像　　作为传统意义上的无机质谱，SIMS与有机质谱都可以应用于生物组织成像研究。“能够用于组织成像的质谱技术有不少，但并没有哪类技术能被取代。利用MALDI-MS、DESI-MS等有机质谱技术进行生物组织成像分析比SIMS更快捷和简单，而SIMS在空间分辨率上的优势是其它质谱成像技术无法超越的。”在介绍不同质谱技术在生物组织成像中的应用和区别时，汪福意说：“SIMS不擅长分析生物大分子，如果想进行多肽、蛋白质或大DNA片段分析，有机质谱是更好的选择。SIMS的空间分辨率很高，即使是用氩团簇离子源也能达到微米、甚至亚微米级的空间分辨率，能够进行单细胞或亚细胞器的成像分析。仪器厂商都在提高质谱成像空间分辨率方面下了功夫，但到目前为止还是SIMS成像的空间分辨能力更有优势。”　　在研究金属抗肿瘤候选药物细胞摄入和分布时，SIMS成像可以通过特征生物碎片，如磷脂碎片和DNA脱氧核糖碎片指示亚细胞器的位置，进而确定金属药物在细胞中的定位和分布。但是，在这些特征生物碎片离子的信号较弱或其指代的生物信息并不唯一时，仅仅基于SIMS离子信号的药物亚细胞器定位可能出现误差。在这种情况下，结合亚细胞器荧光染色的光学显微镜成像可以弥补SIMS信号低，不能准确定位的劣势。常与SIMS结合使用的光学显微镜有激光共聚焦显微镜和超高分辨率的受激辐射耗尽(Stimulated Emission Depletion，STED)显微镜技术。二者的区别在于空间分辨率：激光共聚焦显微镜的空间分辨率在亚微米级，STED荧光显微镜分辨率可以达到30纳米。　　通过这种光学显微镜成像与SIMS化学成像相结合的方法，汪福意团队发现他们自主研发的一种有机金属钌抗肿瘤化合物可同时定位在细胞膜和细胞核上，证实了他们在分子水平上的研究结果，即该化合物可以同时作用于细胞膜上的受体激酶和细胞核内的DNA，具有潜在的双靶向特性。　　利用SIMS与光学显微镜成像的融合，在完成金属抗肿瘤化合物在细胞中的分布研究之后，团队又进行了金属药物损伤DNA在细胞内与蛋白质相互识别、相互作用的机理研究。　　“我们用顺铂等金属抗肿瘤药物中的金属离子指示药物损伤的DNA，用光学显微镜来定位抗体染色或融合荧光蛋白定位DNA结合蛋白。如果光学成像信号与SIMS化学成像信号完全重叠的话，说明它们在细胞水平能相互识别和相互作用。”汪福意表示，这个研究工作能够证实从分子水平研究获得的药物分子作用机制的猜想，“很多人在体外生理模拟环境中做这类研究，但细胞水平上药物损伤DNA与蛋白质相互识别和相互作用的研究还没有文献报道。”目前该工作进展顺利，团队还将继续研究DNA结合蛋白与药物损伤DNA的相互识别可能导致的细胞凋亡等生物过程。　　在用SIMS成像与光学显微镜成像联用，研究细胞内和细胞间生物分子相互识别时，必然需要先后使用两类仪器寻找、定位样品板上微小区域内的同一个或几个单细胞。而在1平方厘米甚至更大面积的样品板上准确定位同一个微米级的细胞，是个不小的技术难题。为了解决这一制约研究进展的技术问题，汪福意团队在硅片或玻璃样品板上以光刻方式刻写上200微米的方形网格，并给每个格子一个标号，制备了一种简单、实用的可寻址样品板。这样对于相同网格内单个细胞的成像数据进行叠加处理就变得简便易行。“通过光刻网格定位单细胞仅是一个很小的技术改造，但确实给我们的研究带来很多方便。”汪福意介绍到。(图)ToF-SIMS与共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)成像联用时的可寻址细胞定位借力微流控技术实现液相反应体系的SIMS实时原位分析　　SIMS是基于高真空的分析技术，分析室内真空度极高，无法分析液态样品，生物样品一般都是采取冷冻干燥或树脂包埋等方式处理后再进行SIMS分析。在2010年前，没有人尝试过用SIMS分析液体样品，直到美国太平洋西北国家实验室的两位华人科学家朱梓华(Zhu Zihua)和于晓英(Yu Xiaoying) 开始研究真空兼容的微流控技术和装置。　　汪福意从2013年初开始与两位科学家合作，进行基于微流控技术的液相SIMS技术研究。其研发技术的核心是真空兼容微流控装置，在留有微通道的聚合物基底上嵌入100纳米厚度的氮化硅薄膜，两端连接上微流控管道，通过一次离子束的轰击可在薄膜上打出2微米的小孔。由于小孔直径很小，即使在高真空中，液体的表面张力也能将微流控池内的液体限制在小孔内。这时的小孔内液面即为分析表面，用一次离子束轰击液面溅射出带电离子，即可进行反应池内化学反应的原位实时分析。　　由于液体表面可以实时更新，所以该装置可以测定瞬时反应中间体。在氮化硅薄膜上镀上一层金属电极，在反应池内嵌入对电极和参比电极，即可构成三电极电化学反应系统，加上电压之后，可进行电化学氧化还原反应过程的原位实时检测。对于液相SIMS分析技术，汪福意评价说：“这样的分析对研究化学和生物反应很有帮助，能让我们更深入地了解化学、生物反应过程。实时和原位分析的优势是能够捕捉到一些转瞬即逝的中间产物。” 据了解，国内外都有不少科学家致力于用电喷雾电离(ESI)和解析电喷雾电离(DESI)等质谱技术进行反应中间体研究，而用SIMS进行(电)化学反应过程和中间体研究的团队相对较少。汪福意团队还将利用此装置开展电池的充放电反应和均相或液相催化反应研究。　　SIMS研究固体样品，无论是矿物质、材料还是生物质冻干切片都是分析其最终状态，而液相SIMS技术让研究活细胞的生物化学过程，如神经递质的释放等成为可能。增进交流与学科交叉，铺就SIMS发展之路　　凭借超高的空间分辨率，发挥在药物及代谢物成像研究和生物反应中间产物分析中的优势，SIMS理应在生物研究领域大有作为。然而，国内用于研究的SIMS仪器数量仍然不多，包括地学和材料分析在内也仅有二十多台。据汪福意分析，目前ToF-SIMS的价格在800万左右，NanoSIMS的价格更高，价格昂贵是限制其广泛应用的主要因素。另外，SIMS仪器维护较为复杂，维护费用高，样品制备等过程对技术要求也比较高，也是制约SIMS广泛应用的因素。　　汪福意对今后SIMS的应用发展并不担忧，他说：“国家在仪器研发和应用研究方面的投入越来越大，相信以后会有更多的实验室引进SIMS仪器。” 在十二五国家重大科研仪器研制项目中，有两个项目涉及二次离子质谱，分别为“高分辨多功能化学成像系统”和“同位素地质学专用TOFSIMS科学仪器”。汪福意参加了中科院化学所万立骏院士领衔的 “高分辨多功能化学成像系统”的研究，负责SIMS和高分辨光学显微镜技术联用成像子系统的研究工作 北京离子探针中心刘敦一研究员领导的 “同位素地质学专用TOFSIMS科学仪器”项目主要研制和开发用于高精度同位素丰度分析的TOFSIMS新技术。　　我国在二次离子质谱在地球科学领域的应用研究与国际上同类研究的水平相当，在一些领域甚至处于国际领先水平。“但是在生命科学领域的应用研究与国际同行相比仍然有较大的差距，推进SIMS在生命科学研究领域的应用需要国内同行共同努力。”汪福意和其他二次离子质谱领域的专家们在不断加强与国际SIMS应用研究同行的联系与交流。他们把每两年一届的国际二次离子质谱大会看作一个让国内研究学者直接接触国际前沿SIMS技术的绝佳平台，在中国物理学会质谱分会等组织的支持下，中国二次离子质谱研究的专家学者们也一直致力于申请该会议的主办权。采访编辑：郭浩楠　　后记：今年10月“第六届中国二次离子质谱会议”将在大连举办。汪福意研究员是此会议学术委员会的共同主席，他与其他SIMS领域的科学家们共同邀请到一些国际SIMS专家来介绍他们的前沿技术和最新研究成果，与国内研究者们共同探讨SIMS技术及应用。正在或有意应用SIMS技术进行科学研究的科学家们希望通过会议或其他各种形式与国内外同行交流、沟通，寻求与其它学科的交叉合作。　　生命科学领域的科学家可能并不完全了解SIMS技术，也不太清楚SIMS技术能解决生命科学研究中的哪些具体问题 而SIMS分析的研究者也可能不太了解生命科学的研究焦点，彼此存在“背靠背”的窘境。希望更多的科学家能够了解SIMS技术，实现多领域跨学科合作以解决更多生命科学难题。附件：汪福意研究员简历　　学习经历　　1999年6月 武汉大学化学系毕业，获理学博士学位　　1991年6月 华中师范大学化学系毕业，获理学硕士学位　　1983年7月 华中师范大学化学系毕业，获理学学士学位　　工作经历　　2007 – 至今 中国科学院化学研究所“百人计划” 研究员、课题组长、博士生导师、北京质谱中心主任　　2002 – 2007 英国爱丁堡大学化学系　英国研究基金会(RCUK) Research Fellow　　2000 – 2002 英国爱丁堡大学化学系　英国皇家学会皇家奖学金Research Fellow　　1997 – 1999 华中师范大学分析测试中心　副教授，副主任　　1991 – 1997 华中师范大学分析测试中心　讲师，无机分析部主管　　1983 – 1988 湖北咸宁师范高等专科学校　助教，讲师　　学术任职　　中国物理学会质谱分会常务理事、有机质谱专业委员会委员 (2008.9 – 2012.8)，生物质谱专业委员会副主任委员(2012.8 –)　　中国生物化学与分子生物学学会蛋白质组专业委员会委员 (2011.4 –)　　美国化学会会员　　中国化学会会员　　国际生物无机化学学会会员

MALDImini-1是一款设计十分紧凑的MALDI离子阱质谱仪，相比其他同类设备，尺寸更加小巧。利用岛津独有的“数字离子阱”（DIT）技术（一种新型的光学系统）可有效缩减质谱仪尺寸，从而确保仅占用客户工作台上很小的空间。数字离子阱（DIT）技术在有效缩减仪器尺寸的同时，还可运用其MS多级分析功能，作为鉴定未知化合物结构的实用工具。一款能够做MALDI-MSn且体积mini的设备。特点一：占用空间小体积小巧、易于安装。A3纸大小，节省空间和占地面积，重量25kg内置真空泵，可通过电源安装在任何地方特点二：快速分析样品制备后可立即开始测量，轻松进行MS分析，插入样品板后仅需5分钟即可抽真空，开始分析。特点三：微量上样量对体积单位低于ul的样品，依然可实施复杂结构分析。特点四：宽范围质量范围和多级MS使用MALDI+DIT在宽质量范围内进行高灵敏度MS 和 MSn 测量。宽范围的质量范围，上限可达70000m/z,可与TOFMS媲美。MS多级，可以做多级结构分析。特点五：岛津独有数字离子阱（DIT）技术数字离子阱（DIT）技术，使用矩形波RF捕获离子，因此可实现体积小巧。特点六：独特的离子光学系统和布局激光光学系统、样品台和真空排气系统均已经过优化，进一步减小设备的尺寸。离子和激光光学器件引导激光束垂直于孔板轰击样品，实现高离子透射率的同时让布局更为紧凑。电离后，离子束偏转90°，确保离子更有效地转移到离子阱。创新点：MALDI源与数字离子阱结合的迷你设备。岛津独有的数字离子阱（DIT）技术，使用矩形波RF捕获离子，实现仪器设备的小巧紧凑体积。无需高电压即可捕获高质量分子。可以检测MS多级，用于结构解析。 基质辅助激光解吸/电离数字离子阱质谱仪

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2017年9月11日，华仪宁创AMS-100型移动式现场检测质谱仪技术鉴定会在北京召开。该鉴定会由中国分析测试协会主持，专家组成员为南京大学陈洪渊院士、中国钢研科技集团有限公司王海舟院士、中国分析测试协会负责人张渝英、中科院化学研究所研究员王光辉、国家食品安全风险评估中心研究员吴永宁、军事医学科学院研究员钱小红、北京大学教授刘虎威、中国分析测试协会研究员汪正范等分析仪器行业著名专家。陈洪渊院士在会上被推选为鉴定小组组长，王海舟院士被推选为副组长。清华大学教授张新荣作为合作单位代表参加了此次鉴定。 /p p style=" text-align: center " img title=" 会议现场0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/e040f3ef-16a9-4714-9e8f-0b841cfee0a6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 鉴定会现场 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 陈洪渊1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/159a64b1-475e-4941-a2a8-46dd192ecc06.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 南京大学 陈洪渊院士 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 王海舟0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/36415d4a-4983-4422-b6d7-cffa632a3a8d.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国钢研科技集团有限公司 王海舟院士 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" x.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/6bf75b72-1a2e-4c82-a98d-cdb3f92f1b22.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/6d3fc1a7-43ee-4ab4-bcad-5cbf6d7ef07f.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong (中国分析测试协会负责人 张渝英、中科院化学研究所研究员 王光辉、国家食品安全风险评估中心研究员 吴永宁、军事医学科学院研究员 钱小红、中国分析测试协会研究员 汪正范、北京大学教授 刘虎威、清华大学教授 张新荣、华仪宁创高级工程师 赵鹏) /strong /p p 　　在鉴定会上，华仪宁创总经理闻路红向鉴定专家及领导介绍了移动式现场检测质谱分析仪(AMS-100)。他从成果简介、技术总结、实施条件及产业化规划、效益分析、用户报告、查新报告六个方面进行了详细的鉴定汇报。 /p p 　　在听取成果汇报和审阅查新报告、检验报告、用户报告等资料之后，专家组观看了产品。 /p p style=" text-align: center " img title=" 样品3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/7cbb0191-f400-4904-be7b-29f2febc7ebc.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong AMS-100产品 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 鉴定现场0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/9fceddb1-2694-49aa-9ee2-41278235cfe1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 鉴定组成员观看产品 /strong /p p 　　华仪宁创总经理闻路红与研发工程师周峰代表团队回答了鉴定组专家的质疑和提问。在答辩过后，专家组成员经认真讨论，一致达成以下鉴定意见： /p p 　　1、项目组提供的技术鉴定材料齐全，编写规范，符合鉴定要求。 /p p 　　2、 移动式现场检测质谱分析仪采用了具有自主知识产权的介质阻挡放电离子化(DBDI)技术和敞开式电喷雾离子化(AESI)技术、低场离子漂移管技术、射频幅值、频率与相位自调整技术、线性离子阱质量分析器技术以及基于云端数据库与自学习功能算法相结合的质谱专用数据处理技术，仪器的质量范围为15~2000amu，质量轴稳定性为± 0.1amu/8h，直接进样方式样品单次分析时间≤7.5s。 /p p 　　3、移动式现场检测质谱分析仪采用敞开式离子源，具有操作简便、免样品前处理和预分离的优点，分析速度快、操作简便、适用范围广、环境适用性强、自动化程度高，适用于车载、船载等现场快速原位分析和实验室样品高通量筛选，具有广阔的市场前景和推广应用价值。 /p p 　　4、该成果已申请相关专利40项，其中已授权发明专利7项、授权实用新型专利9项，已受理发明专利13项，已受理实用新型专利11项。 /p p 　　鉴定专家组一致认为：“基于敞开式大气压复合型离子源的移动式现场检测质谱分析仪器”属于国内外首创，采用介质阻挡放电离子源，可应用于毒品和危险爆炸品等现场快速准确检测，鉴定专家组一致同意通过该成果鉴定。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/712f106f-66a9-4ded-a3d6-4cde1125c001.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 鉴定会参会人员合影 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 闻路红.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/22db24fb-81c3-415d-8026-49a34ae83485.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 华仪宁创总经理 闻路红 /strong /p p 　　成果鉴定会之后，华仪宁创总经理闻路红又与相关媒体进行了深入沟通。据闻路红介绍，相比于实验室常规质谱，该产品的特点是可以进行移动式现场检测；相比于其他便携式质谱，该质谱仪具有更高的检测灵敏度。 /p p 　　为了达到移动式质谱的要求，在设计方面，仪器配置了结构紧凑、可移动的减震平台；集成式阀岛设计又可以降低软管快插接头在运输过程中的气密性隐患；同时采用了减震性更优的柔性连接技术解决真空接头的电气连接和真空密封问题。 /p p 　　在提高检测灵敏度方面，公司对线性离子阱分析器及其驱动电源做了优化设计，高精度(5μm)线性离子阱质量分析器比三维离子阱具有更大的存储空间和检测效率；表面硅烷化处理可以提高离子阱的抗污染能力；射频电源V sub P-P /sub & gt 10KV@1.0MHz，从而具备线性扫描能力；基于数字可编程频率合成技术的射频技术可提高电源的温度稳定度。 /p p 　　仪器离子源系统采用的是自主创新的大气压敞开式介质阻挡放电(DBDI)& amp 敞开式电喷雾(AESI)复合式离子源，可以在常压下进行样品分析，从而满足了质谱仪原位、实时分析的要求。 /p p 　　项目团队初期就非常注重知识产权的保护与专利布局，目前已就离子源和质谱仪申请专利40项，其中发明专利20项(授权7项)，实用新型专利20项(授权9项)，制定、起草相关标准2项，拟申请相关标准4项。 /p p 　　华仪宁创自2015年成立至今已经有了很大的发展，公司比较注重创新方法论、人才建设、市场定位，特别强调技术的成果转化。目前，公司拥有多个学科专业背景的高端人才，骨干人员具有多年企业背景和丰富的工程化、产业化经验。产品是公司的根本，接下来，团队的精力仍会放在产品方面，营销方面会通过与华粤行仪器有限公司合作进行。团队定位于从事科研成果从实验室到市场的成果转化，致力于解决科学研究与市场产业化最后“一公里”的问题。 /p p style=" text-align: right " 编辑：傅晔 仝令坤 /p p & nbsp /p

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2016年7月2日-4日，在第30届中国化学会年会举行期间，由中国化学会质谱分析专业委员会组织的质谱分会场如期举行。 /p p 　　在本次会议中，有大量的报告是关于质谱技术在生命科学领域的应用。另外，还有一部分报告集中于质谱仪器的开发，尤其是新型质谱离子源的开发。 /p p 　　离子源作为质谱仪的关键核心部件，其技术及产品的发展不断推动着质谱仪器的进步和应用领域的拓展,如电喷雾离子源(ESI)、基质辅助激光解吸电离源(MALDI)的发明加速了生命科学研究领域的革命。近年来，我国有不少质谱研发团队都在从事新型质谱离子源的开发。国家对于离子源技术的开发也给予了重视，在最新发布的《“重大科学仪器设备开发”重点专项2016年度项目申报指南”(国科发资〔2016〕38号)》中，质谱仪项目方面就增加了“新型质谱离子源”项目。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/d60323d9-70b0-4a01-be21-0b260911374f.jpg" title=" IMG_95350.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院上海有机化学所研究员郭寅龙 /strong /p p 　　中国科学院上海有机化学研究所研究员郭寅龙在报告中介绍了溶剂辅助双喷雾质谱离子源(SAESI)、碳纤维离子化(CFI)方法、常压火焰离子化(AFI)等新型离子化技术的研究与应用。其中基于火焰的解吸/离子化方法，可以便捷地对气态、液态、固态的有机化合物进行质谱分析。据介绍，课题组探索了火焰解吸/离子化的历程与离子化过程中的关键活性物种以及离子化机理。并在此基础上筛选燃料，优化燃烧条件，同时控制不利因素，从而使该方法成为了一种高效、原位、便捷和实用的离子化方法。 /p p 　　常压敞开式离子源是近年来新兴的一种离子源，这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、实时原位、非破坏性、灵敏度及特异性好等特点。2004年，Cooks等报道了电喷雾解吸离子化(DESI)技术，首次提出商业化常压敞开式离子源质谱技术的概念，为大气压下直接采样的常压离子化技术的发展起到了重要的推动作用。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/ffe06afb-d9ee-4a8c-86cd-741248c460f0.jpg" title=" IMG_95790.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 北京大学教授刘虎威 /strong /p p 　　近年来，北京大学教授刘虎威在商品化常压敞开式离子源DART（实时直接分析离子化)的基础上，进行了一系列新型离子化方法开发。如：等离子体辅助多波长激光解吸附离子化质谱(PAMLDI-MS)、常压表面辅助激光解吸附离子化质谱(SALDI-MS)、简单常压超声喷雾离子化质谱(EASI-MS)。同时，刘虎威教授课题组还开发了PALDI-MS成像技术，并进行了一系列应用方法开发。 /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/904a9be7-cc79-46da-a419-d61def417bc4.jpg" title=" IMG_95380.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 宁波大学赵鹏 /strong /p p 　　介质阻挡放电离子源(DBDI)是由清华大学张新荣教授于2006年申请专利，2007年公开发表文章介绍的一种新型敞开式离子源技术。宁波大学赵鹏介绍说，宁波华仪宁创智能科技有限公司开发了采用该技术的商品化DBDI-100型介质阻挡放电离子源。据介绍，DBDI-100具有免试剂、结构简单、操作方便、离子化效率高等特点，能够在几秒钟内实现气体、液体和固体样品离子化，可与各类质谱仪联用进行原位、实时、快速分析。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/b431966d-d667-422f-81b5-526d54ee6f60.jpg" title=" IMG_95740.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院教授姜杰 /strong /p p 　　姜杰主要从事分析仪器开发与小型化，包括质谱仪、光谱仪、色谱仪、离子迁移谱等，以及分析仪器在海洋环境、航天、食品、生命科学等领域的应用研究。在本次会议中，姜杰介绍了开发的新型液滴喷雾离子源(Droplet Spray Ionization, DSI)，以及纸基电喷雾离子迁移谱分析方法。据介绍，该方法无需复杂的样品前处理，只需用适量溶剂将药物溶解后滴加于纸尖即可实现对药物的定性、定量分析。 /p p 　　另外，在本次会议中，中国科学院化学研究所陈义、东华理工大学教授陈焕文、北京大学副教授罗海分别带来了关于液质联用之化学增敏、制备质谱及其发展、敞开式激光解吸离子源上的点击化学的精彩报告。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/b6f7d786-ccb4-4be4-97b5-bf7df263c082.jpg" title=" IMG_95320.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院化学研究所研究员陈义 /strong /p p 　　针对液质联用在痕量与超痕量分析中常存在检测灵敏度不足的问题，中科院化学所陈义课题组研发了三类新方法，即配位移质法、表面等离子体共振增强法和超微量化学衍生法。配位移质法、表面等离子体共振增强法适用于MALDI-TOF MS做高灵敏、高分辨测定。超微量化学衍生法则比较普适，特别是能用于色质联用测定中，可衍生组分浓度低达pmol/L水平。陈义介绍说：“借助于超微量化学衍生法，我们实现了微克级新鲜植物样品中痕量与超痕量植物激素的测定，其空间分辨达到了花药的尺寸，能用于比较研究植物微器官中植物激素的差异。” /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/d7a31b11-7a39-4b66-9000-e204397c2c50.jpg" title=" IMG_95590.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 东华理工大学教授陈焕文 /strong /p p 　　陈焕文教授课题组曾研发了萃取电喷雾离子化 (EESI)技术，可用于复杂基体液体样品的直接电离，EESI也是常压敞开式离子源家族中的一员。不过在此次会议中陈焕文没有介绍EESI技术，而是介绍了制备质谱及其发展趋势。他在报告中提到，在质谱分析过程中，待测物离子的制备是首要前提和基础。除了分析用途外，离子还可用于进行化学反应，甚至合成新物质、制备新材料。近年来，质谱技术的发展使大量离子的常压制备成为可能，促进了制备质谱的发展。 /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/9931e022-e353-41a4-a421-c29be68101b6.jpg" title=" IMG_95560.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 北京大学副教授罗海 /strong /p p 　　罗海在报告中介绍了在高电压辅助激光解吸离子源(HALDI)上进行的点击反应。他提到，反应质谱方法不仅可检测分子中的特定官能团，提高分析的选择性和灵敏度，而且在捕获反应中间体、研究反应机理，甚至在发现新的化学现象和化合物方面都是一种非常强有力的工具。与烧瓶中的点击化学相比，敞开式激光解吸离子源上的点击反应有其独特的性质。 /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/noimg/b00fe479-7058-4b8b-8c63-7bc98c98800d.jpg" title=" 会议现场.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 会议现场 /strong br/ /p p 　　 strong 相关新闻： a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20160703/195218.shtml" target=" _self" title=" " 生命科学：质谱技术应用研究的主战场 /a /strong /p p 　　 strong 相关新闻： /strong strong a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20160707/195675.shtml" target=" _self" title=" " 日立高新倾情赞助中国化学会年会质谱分会场 /a /strong /p p & nbsp & nbsp strong 相关新闻： a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20160711/195917.shtml" target=" _blank" title=" " 借势互联网+， 助力质谱发展 /a /strong /p

2014年7月22日，沃特世宣布从MediMass公司收购快速蒸发电离质谱(REIMS)技术的所有资产，包括专利申请、软件、数据库和REIMS技术的专业知识，具体交易金额没有披露。 　　沃特世全球营销和信息副总裁Rohit Khanna表示，&ldquo REIMS技术显著增强了沃特世技术在生命科学市场的地位，同时也展现沃特世跨多种应用领域的承诺。这项技术的收购，以及我们最近与Prosolia签订的解吸电喷雾电离(DESI)技术在临床应用的独家代理协议是沃特世新兴健康科学计划的重要组成部分。直接从样品离子化的技术是战略性技术，我们期待它会对质谱在整个健康科学的应用产生冲击。&rdquo 　　REIMS技术可以实现&ldquo 智能刀(Intelligent Knife ，iKnife)&rdquo ，这种设备正处于开发阶段，其可能被用于手术中的实时诊断。沃特世致力于探索这种应用合乎所有应用法规要求的可行性。迄今为止，还没有监管部门批准此类设备用于临床。 　　沃特世与REIMS技术的渊源要追溯到3年前，当时，沃特世与MediMass、伦敦帝国大学合作重点发展REIMS技术。合作的目标是继续推动REIMS技术在健康科学方面的应用能力。 　　REIMS是一种离子化技术，其可作为质谱直接进样分析的离子源。迄今为止，REIMS技术已经显示出将常压下电离进样方式应用于真实世界的能力，如食品安全、微生物学和临床诊断应用等。 　　REIMS产生瞬时信号信息非常适合于沃特世飞行时间质谱仪。REIMS离子源将被商品化，以成为沃特世通用离子源平台的补充。 　　编者注：原位电离质谱技术（又称直接分析离子化技术）是本世纪初才兴起的一项技术。2002年，普渡大学R. Graham Cooks教授首次推出直接分析离子源DESI(解吸电喷雾离子化)，随后各种原位电离质谱技术如&ldquo 雨后春笋&rdquo 般涌现出来，如DART(实时直接分析)、DBDI(介质阻挡放电离子化)、EESI(萃取电喷雾离子化)、DCBI(解析电晕束离子化)和ASAP(大气压固体分析探针)等，同时也有更多的质谱供应商加入到原位电离技术商品化产品供应的队伍中。 　　截至目前，商品化的直接分析离子化技术有：ionSense的DART、Prosolia的DESI、沃特世的ASAP、PerkinElmer的DSA、岛津的DCBI等。(编译：杨娟)

p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong & nbsp 2019年11月14日，为共同探讨质谱离子化技术的原理、应用以及未来的发展方向，探索促进我国质谱技术发展新思路。“质谱离子化技术”圆桌论坛在江西省南昌市东华理工大学（广兰校区）召开。论坛邀请了多位质谱技术专家与会，近50位专家学者、师生代表出席了本次活动，仪器信息网作为特邀媒体进行了报道。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/532706ad-de91-4006-baaa-8b4a18a5a500.jpg" title=" IMG_3993.JPG" alt=" IMG_3993.JPG" / /strong /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " strong 会议现场 /strong /p p style=" text-align:center" strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/70955211-6675-45d9-a6b1-166f800301bf.jpg" title=" IMG_3990.JPG" alt=" IMG_3990.JPG" / /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 浙江好创生物技术有限公董事长司朱一心主持开幕式 /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/d3f866e3-f593-4faa-b314-611050ed4565.jpg" title=" IMG_3997.JPG" alt=" IMG_3997.JPG" / /strong /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " strong 北京蛋白质组研究中心秦均致辞 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 在专家报告环节，来自浙江好创生物技术有限公司朱一心、北京蛋白质组研究中心秦均、深圳华大基因有限公司王融、西湖大学冯杉、暨南大学李雪、暨南大学胡斌、东华理工大学徐加泉等7位质谱技术及应用专家分享了精彩的报告。报告内容上既涉及了质谱离子化技术的原理及研发应用的讨论，也包含利用质谱技术进行蛋白质组学及临床分析的探讨，以及直接质谱技术的研发及相关应用等内容。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/e16e16e0-d16b-4090-9a49-ed2b95d04c7e.jpg" title=" IMG_4005.JPG" alt=" IMG_4005.JPG" / /strong /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " strong 报告人：浙江好创生物技术有限公司 朱一心 /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告题目《电喷雾离子源机理的修正及应用》 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " ESI离子源是目前在质谱领域应用范围最广泛的离子源之一。报告针对ESI离子源机理存在的一些疑问，提出质子氢的来源、为什么只有电喷雾离子化才可产生多电荷分子离以及为何会产生离子抑制现象等三个问题。并介绍了多年来的对此的相干研究和思考，提出了“异裂氢离子静电结合极化液滴”的电喷雾电离创新理论，并在报告中展示了其关于理论的相关验证。同时，在报告中，也展示了基于其创新的机理研究，浙江好创研制出的CEESI离子源技术。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/a016cfdf-0caa-4de7-be40-a1f14cd7be77.jpg" title=" IMG_4014.JPG" alt=" IMG_4014.JPG" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告人：北京蛋白质组研究中心 秦均 /strong br/ /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告题目《临床蛋白组学对质谱分析的新挑战》 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 在报告中，秦均首先介绍了过去十数年间，国家蛋白质科学设施-凤凰中心近年来在蛋白质组方面所做的工作，并主要介绍了团队基于蛋白质组研究，所进行的胃癌精准医疗体系相关工作。利用蛋白质组，对胃癌分型为7个亚型，并对不同亚型对化疗的敏感度以及不同化疗药物的效果等进行了分析研究。在报告的最后，他也对未来用于精准医疗的蛋白质检测IVD提出了相关的趋势见解。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/5edd86ed-4e07-4063-a8dd-05e6969477a7.jpg" title=" IMG_4026.JPG" alt=" IMG_4026.JPG" / /strong /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " strong 报告人：深圳华大基因有限公司 王融 /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告题目《朱氏离子源揭示电喷雾分子的质子化》 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 质谱技术发展至今，已经被广泛应用在多个领域。然而目前绝大部分质谱的电离效率仍然不足10%，如何进一步提高电离效率是质谱技术发展面临的重要问题。报告主要介绍了利用改进型的CEESI离子源，通过改变ESI腔室条件，对多肽、咖啡因等物质进行分析，根据质子化的结果，提出气相中的质子对于ESI分子的质子化至关重要。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/edecd6e1-2fd6-4967-ba1c-b48ad548b394.jpg" title=" IMG_4065.JPG" alt=" IMG_4065.JPG" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告人：西湖大学 冯杉 /strong br/ /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告题目《发展谷胱甘肽化及蛋白质硝基化的富集鉴定方法》 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 报告介绍了冯杉近年来在利用质谱技术在谷胱甘肽化及蛋白质硝基化的富集鉴定方法相关的研究工作。同时也分享了利用CEESI离子源在分析修饰蛋白质组样品时的一些优劣。 /p p br/ /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/1219292c-05b1-4aa8-9955-0c5be29db836.jpg" title=" IMG_4070.JPG" alt=" IMG_4070.JPG" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告人：暨南大学 李雪 /strong br/ /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告题目《呼气直接质谱分析方法研究》 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 呼气质谱分析对于疾病诊断、环境暴露监测等领域都有着良好的应用前景。报告介绍了团队近年来在呼气质谱方法相关的研究工作。包括对仪器装置的相关改进以及利用数据分析对呼气质谱信息来源解析等相关研究工作。 /p p br/ /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/2847085a-ec0d-48ef-847d-391b00e2387d.jpg" title=" IMG_4075.JPG" alt=" IMG_4075.JPG" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告人：暨南大学 胡斌 /strong br/ /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告题目《直接质谱分析技术的发展与应用》 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 报告主要介绍了团队近期在直接质谱分析技术方面的研究工作。包括研究的一系列直接电离质谱技术及具有分离功能和富集功能的电喷雾电离技术，并利用直接质谱技术在农业食品安全、药品质量控制、毒品检测、临床分析、蛋白质分析以及人体健康等领域的相关的应用研究。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/41c0adb7-00bb-4ee5-8f00-04d4bebb8b91.jpg" title=" IMG_4077.JPG" alt=" IMG_4077.JPG" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告人：东华理工大学 徐加泉 /strong br/ /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong 报告题目《混杂样品直接质谱分析》 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 混杂样品由多种理化性质各异、含量丰度不等、赋存状态不同组分叠积构成。面对混杂样品时，如何顺次获取获取样品各组分的多维信息是目前的分析难点，目前，常见的方法一般采取对样品进行预处理并采取多方法多仪器联用进行分析，不仅费事费力，还会造成成分、含量、分布等信息失联的问题。报告介绍了团队对混杂样品直接质谱分析的相关研究工作，以及利用该技术对混杂样品，包括金属材料及细胞、稀土等分析应用的研究。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong style=" text-align: center " /strong /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/2cd79daa-0482-4573-b38f-3d30d42cf599.jpg" title=" IMG_4033.JPG" / /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/b9c60fa4-22fd-4b18-8e8d-3d0a7f65861d.jpg" title=" IMG_4030.JPG" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong style=" text-align: center " 讨论现场 /strong br/ /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 在自由讨论环节，在场质谱相关专家就质谱离子化技术的原理展开了热烈讨论，并参观了江西省质谱科学与仪器重点实验室质谱科学与仪器国际联合研究中心的实验室。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/9627f83a-83d6-442f-8c42-bbd0904ac348.jpg" title=" IMG_4043.JPG" / /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/60ee754e-20fc-489f-8f35-112b6caeb4d3.jpg" title=" IMG_4040.JPG" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong 参观实验室 /strong br/ /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em text-align: center " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/32a757e4-275a-4452-9a79-67d609aee97a.jpg" title=" IMG_4051.JPG" alt=" IMG_4051.JPG" / /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em text-align: center " strong 合影 /strong br/ /p

2023年8月24日13时，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。据悉，福岛第一核电站的核污染水约有134万吨，根据计划，日本首次排海每天将排放约460吨，持续17天，合计排放约7800立方米核污染水，2023年度预计排放约3.12万吨，氚总量为5兆贝克勒尔。经过17分钟，核污水经由1公里的海底隧道流进太平洋。从现场航拍画面中可以看到，福岛海面上已呈现出两种颜色。图1.日本福岛第一核电站研究表明，核污染水里含有高达64种核放射性元素，并且七成以上都是超标的，多核素设备难以完全处理。这些放射性元素进入海洋环境生态后，对人类和海洋生物危害最大的是碳-1和碘-129，其中碳-14的半衰期约5000多年，碘-129的半衰期更长，而碳-14会在海洋生物体内聚集，其丰度或浓度可能是氚的50倍。核素融入海洋生态后，涉及复杂且长期的生物地球化学过程，目前科学家对此的系统研究和数据积累都很少。图2.海洋生物而且放射性同位素是挥发性的物质，不单单污染海洋，它可以存在于土壤、空气中，所以对农产品、日用品都会产生一定的影响。也就是说，无论是食品、还是护肤品、衣物等，长期看来，都会受到一定影响。目前用于分析放射性元素含量的仪器有多种，其中电感耦合等离子体发射质谱法（ICP-MS）具有诸多优势，比如线性范围宽、检出限极低、灵敏度高、分析速度快等，被广泛的用于半衰期较长的放射性同位素的分析。针对日本此次核污水入海事件，多家ICP-MS厂商积极回应，推出相应解决方案。图3.谱育科技ICP-MS/MS放射性核素检测方案ICP-MS 是一种元素分析技术，ICP-MS仪器由离子源 (ICP)、质谱仪 (MS)（通常是扫描四极杆质量过滤器）和检测器组成。ICP处于大气压下，而MS和检测器则在真空室中运行，因此 ICP-MS 还需要一个真空泵、一个真空接口以及一些静电离子“透镜”来聚焦离子通过系统。现代ICP-MS 系统通常还包含一些用于解决谱图干扰问题的设备或机制。ICP-MS的基本原理为，它将样品中的元素原子，通过等离子体转化为离子态，之后这些离子被引入质谱仪，经过质量分析器的电场筛选，最终被分离出来，形成成独特的质谱信号。当前市面上ICP-MS以单四极杆为主，但是单四极杆ICP-MS在分析放射性同位素时易遇到多原子离子干扰，及更大的挑战的同质异位素离子干扰，比如Zr90对Sr90的干扰，以及Ba137对Cs137的干扰等，干扰成分与待测离子的质量数太接近，单四极杆ICP-MS对于此类干扰的消除能力非常有限，这种情况下三重四极杆ICP-MS就有很好的应用，可以进行干扰的彻底消除。因其几乎可以测量所有天然存在的元素以及许多非天然“放射性”同位素的特点，ICP-MS可用于从常规环境监测、消费品检测、食品和药品安全应用，到生命科学和临床研究、采矿和金属分析、地球化学、核科学和石化产品，再到用于半导体制造的高纯度化学品和材料中痕量金属污染物测量的几乎所有行业。为更详细地了解ICP-MS的应用现状以及市场竞争格局，仪器信息网将于近期推出《中国ICP-MS市场研究报告（2023版）》，以期为相关厂商的市场推广及用户的产品应用提供参考。欢迎感兴趣的网友联系我们！【服务热线】: 400-637-7886【电子信箱】: survey@instrument.com.cn报告目录：第一章 ICP-MS 原理及分类概述1.1 ICP-MS 仪器原理与结构 1.1.1 原理 1.1.2 仪器结构 1.2 仪器分类第二章 ICP-MS 技术及应用进展2.1 近两年ICP-MS 新产品概况2.2 ICP-MS 应用进展 第三章 ICP-MS市场综合分析3.1 ICP-MS 市场概况3.2 中国ICP-MS 市场主要品牌市场占比第四章 ICP-MS中标市场分析4.1 近两年ICP-MS仪中标总量趋势分析 4.2 2022年ICP-MS仪采购省份分布情况 4.3 2022年ICP-MS仪采购单位分布情况 4.4 2022年ICP-MS仪品牌分布情况 第五章 ICP-MS 用户市场抽样统计分析 5.1 用户单位所在地区分布5.2 用户单位性质分析 5.3 用户所在行业分析5.4 用户单位ICP-MS 仪器用途分析 5.5 用户采购行为分析 5..5.1 采购时间分析 5.5.2 采购关注因素5.5.3 用户采购方式 5.5.4采购品牌倾向 5.6 ICP-MS仪常见问题/故障 5.7 ICP-MS仪采购预算变化分布第六章 ICP-MS仪专场访问数据分析 5.1近两年ICP-MS专场PV、UV5.2 2022年ICP-MS仪专场热门品牌 5.3 2022年ICP-MS仪专场PV、UV热门仪器 第六章 “其他质谱仪”海关进出口数据分析 6.1 其他质谱仪总体进出口趋势6.2 进出口其他质谱仪企业注册地6.3 其他质谱仪进出口国家统计第七章 ICP-MS市场规模预测 7.1未来五年国内ICP-MS增长趋势 7.2 ICP-MS相关产业政策 第八章 总结扫二维码加我为好友 及时了解更多市场动态

基于离子迁移谱技术(IMS)研制的爆炸物探测仪是一种高灵敏的爆炸品的检测仪，可以在几秒内完成对邮件、包裹等物品内隐匿爆炸物品的检测，该技术为各级安全保卫机构提供了良好的检测手段，并被成功用于军队及机场安检的爆炸物检测。 　　目前，国内外离子迁移谱爆炸物探测仪多用放射性63Ni源作为电离源，但63Ni源的放射性限制了其在公共场所的推广应用。最近，中科院大连化学物理研究所李海洋研究员领导的研究组基于商用的真空紫外光灯(波长为123.6 nm)研制开发了一种新型的双极性电离源(UVRI)，该电离源在正、负离子两种模式下均具有较好的电离效率。在负离子模式下，UVRI-IMS对PETN、ANFO、DINA、RDX等爆炸物的电离效率均高于传统63Ni离子迁移谱，对PETN的检测灵敏度可以达到45pg，高出63Ni离子迁移谱5倍左右；此外，该模式下UVRI-IMS对SO2、H2S、CO2等化合物也具有较高的电离效率。通过对电离机理的研究，发现这主要归因于紫外光引发的光化学反应产生了大量臭氧分子，最终形成了高浓度的新型试剂离子O3-(H2O)n。在正离子模式下，该电离源可以实现对挥发性有机污染物的软电离，便于谱图的解析。这些研究结果对于提高爆炸物探测仪的灵敏度以及爆炸物探测仪的推广应用具有重要意义。 　　该研究成果以研究性论文形式被刊登在近期发表的《美国分析化学》(Anal. Chem., 2010, 82 (10), pp 4151–4157, DOI: 10.1021/ac100342y)杂志上。

仪器信息网讯 2022年8月27日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专家组主办的“第五届质谱仪器研发论坛”在北京市怀柔区召开。此次论坛采取了线上线下同步举行的方式，现场有50余位专家学者以及仪器厂商人员出席。仪器信息网作为会议支持单位参加并报道此次论坛。会议现场“质谱仪器研发论坛”从2018年开始举办，每年一届，其目的是为了进一步加强我国质谱新技术研发、应用、产业化及投资等方面的交流，促进我国质谱行业健康快速发展。“第五届质谱仪器研发论坛”的主题为“核心部件、高端仪器、应用及产业化”，多位质谱研发和应用领域的资深专家分享质谱仪技术新进展、新成果、产业发展新动态以及质谱技术和产业发展新趋势。中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽致辞刘长宽致辞中表示，质谱仪器专家组自2016年成立以来，积极促进质谱研发、应用、产业、政府相关方面的交流，此次论坛还举行了广东省麦思科学仪器创新研究院特聘专家颁发聘请证书仪式，为我国质谱产业发展做出了贡献。广州禾信仪器股份有限公司董事长周振致辞周振作为会议协办单位发言。他介绍了广东省麦思科学仪器创新研究院的情况，表示，研究院将作为打通质谱等高端科学仪器产业链、促进成果落地的、位于南方的一个基地，多位质谱仪器专家组的专家也成为了研究院的特聘专家，希望研究院成为大家在南方的一个“家”。中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专家组主任委员方向致辞方向致辞中说到，质谱仪器专家组是国内唯一一个由仪器研发、应用、产业专家组成，聚焦产业发展交流的组织，今后将继续发挥这个特色，为我国质谱产业发展做出贡献。方向也提到，“做”质谱是他自己、也是在座的或没能来到现场的一批人的情怀和理想，“做中国自己的质谱”是我们不变的理想！科技部基础司李华致辞李华致辞中提到，在国家的长期支持下，在各单位的共同努力下，国产仪器设备产品开发和应用取得了长足进步。我国科学仪器产业具有了一定技术和产业基础，目前已初步建立了门类齐全、功能完备的中端和常规科学仪器的自主保障和服务体系，规模以上企业超过1800家，国产产品约占到国内40%市场份额，国产仪器在经济发展、民生保障、国防建设等方面发挥的重要作用。在质谱类仪器方面，近年来科技部持续加大研发支持力度，针对高分辨和串联质谱等国产空白领域，不断加大投资，推动向高端化发展。三重四级杆质谱等国产产品填补了国内空白。但是在高端科学仪器领域当中，目前欧美日等发达国家依然具有先发优势的垄断地位，某些品类仪器技术水平的差距还是比较明显。面对这些问题，科技部将统筹各类资源，持续支持国产高端科研仪器研发与应用，努力实现技术突破，引导营造良好的应用环境，推动国产仪器设备的应用示范，促进产品不断迭代升级，加强科研仪器和实验技术人才库的建设，推动高水平科学技术自主创新，更好的支撑国家科技创新和经济社会发展。中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专家组秘书长周志恒主持开幕式中国质谱的创新研究之路：“十五”之前（1951-2004），50--60年代自主研发快速发展，60年代后期--80年代陷于停滞，80-90年代引进生产失败；“十五”科技攻关(2004-2006)，小型质谱技术研发取得突破，国产小型质谱实现销售，开始支撑国防装备发展；“十一五”科技支撑（2007--2011），高端质谱技术研发奠定基础；“十二五”仪器专项（2012-2016），质谱科学装置取得重要进展，仅器企业广泛参与研发，形成多种产品样机；“十三五”仪器专项（2017至今），寻求技水创新与市场结合；“十四五”，低端基本成熟和实现市场化，高端开始起步！开幕式之后，会议进入到了报告环节，由中国仪器仪表行业学会分析仪器分会副理事长曹以刚主持。宁波大学丁传凡（复旦大学吴晓楠代讲）首先开始了题为《质谱大有可为》的报告，介绍了质谱分类、中国质谱研发团队、生产企业、国内外差异等情况。中国计量科学研究院方向的报告题目为《从感知到认知——人工智能量化思维之思考》，从计量的历史发展演变，为大家展示了一种新的思维模式。中国仪器仪表行业学会分析仪器分会副理事长曹以刚主持报告环节宁波大学丁传凡（复旦大学吴晓楠代讲）报告题目：质谱大有可为中国计量科学研究院方向报告题目：从感知到认知——人工智能量化思维之思考除了临床质谱热点（详见本网报道：立足临床，国产质谱多点布局待花开）之外，此次论坛的报告多集中在仪器研发成果方面，如，清华大学张新荣的介绍了其团队研制的单细胞质谱分析仪器，宁波大学丁力介绍了超高分辨静电离子阱质谱仪的研制进展，复旦大学吴晓楠介绍了将质谱与直接结构表征手段红外光解离光谱、X射线光电子能谱相结合的分析系统、中国计量科学研究院谢洁介绍了重大专项——四极杆-线性离子阱液相色谱质谱联用仪的研究进展、东华理工大学徐加泉介绍了基金委重大专项-——混杂样品各组分顺次软电离原理与装置研究的进展。清华大学张新荣报告题目：单细胞质谱分析仪器研制宁波大学丁力报告题目：超高分辨静电离子阱质谱仪复旦大学吴晓楠报告题目：应用质谱结合光解离光谱、能谱研究气相离子的结构和反应中国计量科学研究院谢洁报告题目：液相色谱四极杆-线性离子阱串联质谱系统研发及应用东华理工大学徐加泉报告题目：混杂样品各组分顺次软电离原理与装置研究精彩的专家报告之外，本次论坛也有多位来自仪器企业的技术人员介绍其最新的产品技术和最新的应用方案。其中有整机仪器企业，如，北京清谱科技有限公司的小型质谱、广州禾信仪器股份有限公司的全二维气谱；同时，也有来自上游核心零部件供应商的报告，四极杆质量分析器、分子泵等的研发制造关键技术以及最新解决方案。北京清谱科技有限公司卜杰洵报告题目：质谱小型化技术及应用中国工程物理研究院机械制造工艺研究所李建报告题目：质谱仪核心部件研发关键技术广州禾信仪器股份有限公司杨丽华报告题目：全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术及其应用Leybold 杨沫涛报告题目：质谱与Leybold展商掠影与会嘉宾合影

北京时间3月11日13时46分，日本本州岛东北部宫城县以东海域发生里氏8.8级地震，并引发海啸，造成重大人员伤亡。继日本福岛*核电站1号、3号机组发生爆炸事故之后，其2号机组又于15日早晨传出爆炸声。负责核电站运营的东京电力开始撤离部分工作人员。 BBC新闻：日本已经证实核泄露！现场人员紧急撤离，警告区扩至70km， 美军航母撤离， 日本向IAEA求援。亚洲地区的居民应采取必要措施。在出现下雨的24小时内待在家里，并关闭所有的门窗。穿能遮盖全身的衣物，并一定要遮盖脖子，辐射会*时间命中甲状腺。请采取积极的额外防护措施。请相互告知！ 我们对日本遭遇的灾难深表同情，也对他们给予真诚的祝福。 同时，我们也要积极预防，只有保证自身安全的情况下，才有可能为他们提供帮助！ VELP 便携式放射性检测仪&mdash &mdash 用于对辐射危害的检测！！ 意大利VELP公司生产的便携式放射性检测仪采用的是盖革米勒工业标准管,并带有一个薄的云母底窗；可以检测所有的致电离子辐射:&alpha 和&beta 粒子，&gamma 和 x射线。主要应用于实验室，工厂和医院等对辐射危害的检测。 VELP便携式放射性检测仪有三个测试档，测试参数为mR/h和cpm；采用过饱和电流自我保护功能，以免辐射超过量程而损坏，可承受超过*量程的100倍的辐射量；指针式显示，带LED 显示报警和蜂鸣报警双模式。 技术参数： · 检测范围：0.5-5.0-50 mR/h · &alpha ：*至2.5 MeV，一般在3.5 MeV时检测效率超过80% · &beta ：一般在150 KeV时检测效率为75% · &gamma 和&chi 射线：通过底窗时*至10 keV，通过盒子时*至40 keV · 电源：9V碱性电池，可使用2000小时 · 尺寸（W× H× D）: 70× 210× 48mm · 重量：0.22Kg 联系方式： 徐智娟（南区、西区） 刘永勤/王晓磊（北区） 张奇/黄园（东区） Tel: (86)020-22273386 Email: joanne_xu@tegent.com.cn 刘永勤 Tel: 010-82327383 Email: yongqin_liu@tegent.com.cn 王晓磊 Tel: 0532-80790666 Email: xiaolei_wang@tegent.com.cn 张奇 Tel: 021-52610159&ndash 846 Email: qi_zhang@tegent.com.cn 黄园 Tel: 021-52610159-877 Email: yuan_huang@tegent.com.cn 更多产品请登陆德祥官网：www.tegent.com.cn 德祥热线：4008 822 822 邮箱：info@tegent.com.cn

“或许流式质谱是一个独特的赛道，其技术和应用都在同一起跑线上，或者说我们并没有被拉下很长的距离，就类似传统汽油轿车和电动轿车一样。”——程小卫 皖仪分析事业部 总经理继上期《聚浪成潮 以待花开|质谱国产替代之路有多长？》(点击查看)，本文皖仪分析事业部总经理程小卫将围绕质谱流式技术展开阐述。 7. Q-TOF了解一下 7.1 基本原理和结构TOF飞行时间质谱，是原理最简单的质谱。就是施加到离子的电势能转化为动能，基本公式就是m为离子的质量；z为离子所带的电荷数目；V为施加到离子的电势，脉冲电压，它对于所有质量的离子是相同的；v为离子的飞行线速度，离子质量越大，飞行速度就越慢。离子飞行的线速度v等于飞行距离L除以飞行时间tL为由仪器的飞行管所决定的常数。所以，上述基本公式可以转化为m/z=2Vt2/L2因而离子质荷比正比于飞行时间的平方。比如，m/z为3000的分子，飞行时间才1微秒。图：系统结构图示意图（资料来源：安捷伦用户培训资料）离子源：产生离子化，并将产生的离子在电场的作用下进入毛细管。毛细管/锥孔：离子导入通道，将离子源产生的离子传输进入质谱。同时，隔离外部的常压与质谱内部的高真空。离子光学组件：包括Skimmer 1，八极杆以及Lens 1 和Lens 2。进一步除去溶剂和中性分子，高效的离子传输组件，并聚焦随机运动的离子进入四极杆。四极杆：质量过滤器，双曲线的四极杆优化离子传输和质谱分辨率。可以选择让某些质荷比的离子依次通过或者所有的离子全通过。碰撞池：线性加速的高压碰撞池。优化质谱/质谱分裂，从而在一个短的停留时间仍可消除交叉干扰。六极杆设计有助于捕获碎片离子。离子束整形器：将随机运动的离子压缩为一个薄层，进入脉冲发生器。减少离子在纵向的扩散，提高分辨率。脉冲发生器：以一定的频率在纵向施加高压，将从离子束整形器过来的离子快速抛入飞行管。飞行管：离子在飞行管内纵向飞行，不同质荷比的离子通过飞行管的时间不同。检测器：包括微通路板、闪烁器和光电倍增器。高增益，寿命长，线性范围宽。Q-TOF 的真空系统由一个前级真空泵（机械油泵）和两个分子涡轮泵组成。前级真空一般在 1.8-2.5 Torr 之间，不同型号的 Q-TOF，高真空的范围不同。 7.2 Q-TOF的工作方式 Q-TOF 有三种不同的工作方式：• TOF 模式：这种模式下，可以得到离子的一级质谱图。四极杆处于离子全通过状态(TTI, Total Transmission Ion)，所有的带电离子都会通过四极杆，碰撞池不施加碰撞能量，带电离子不会裂解，TOF 工作在扫描模式下，直接检测得到一级质谱图。这种操作模式下Q-TOF 的行为与单TOF 类似。• 自动 MS/MS (Auto MS/MS) 模式：这种模式下，根据用户设定的条件，对符合条件的离子自动做二级质谱。当某个或某些离子满足用户的预设条件时，四极杆处于 SIM（选择离子监测）模式，碰撞池施加碰撞能量将离子撞碎，而 TOF 仍然工作在扫描模式，得到符合设定条件的离子的二级谱图。当没有离子满足用户预设的条件时，Q-TOF 仍工作在TOF 模式下。这种工作模式比较常用于方法开发，未知物质鉴定以及结构解析。在自动 MS/MS 模式中，仪器根据操作者设定的规则自动决定哪些质荷比的母离子通过四极杆，在碰撞池中被打碎然后由 TOF 进行全扫描分析。Q-TOF 首先进行 TOF 模式扫描出一级质谱，然后根据离子的强度和设置的其他规则参数来选择母离子，进行MS/MS 分析。对于自动MS/MS 模式，仪器用下列的逻辑程序判断是否对某离子进行MS/MS 分析。• 目标 MS/MS (Targeted MS/MS)模式: 在这种操作模式下，只有用户指定的离子，可以得到二级质谱图。仪器只对操作者输入的目标离子进行MS/MS分析。对于用户选定的目标离子，四极杆进行选择离子监测，运行 SIM 模式，碰撞池施加碰撞能量将离子撞碎，而 TOF 仍然工作在扫描模式，得到选定离子的二级质谱图。这种工作模式比较常用于定量分析，已知物质的鉴定和结构阐明。目标 MS/MS 模式通常用于已知物的分析。操作者需要预先知道它们的母离子以及各自的保留时间 。对于目标 MS/MS 模式，仪器使用以下程序来判断是否对离子进行 MS/MS 分析。• 软件的重要性前面提及Q-TOF是原理最简单的质谱，受限于计算机的发展，言即表达的是软件的重要性。QqQ和Q-TOF质谱软件除了基本的数据采集、控制仪器、定性分析、定量分析，还有锦上添花的小工具软件为的是更友好更方便更智能。比如：安捷伦的Optimizer 标配给QqQ，优化质谱参数，优化好的参数放在一个dMRM database里；Study Manager for QqQ and TOF/Q-TOF 小工具，编样品信息和序列，适用于大批量样品处理；Dynamic MRM database Kit wl method for QQQ；Easy-Access 软件（岛津公司称为Open Solution软件），用于插队样品，合成实验室的样品多的情况；个性化定制化合物库软件personal compound database library（e.g. PCDL） 作为高分辨定性质谱Q-TOF在定性相关的软件需求上更加突出：比如：分子特征提取软件（MFE， Molecular Feature Extractor） 外源代谢物鉴别软件（Metabolite ID）用于药物代谢物鉴定 蛋白质分析软件，用于大分子，计算分子量和序列匹配；代谢组学软件，区别于外源性代谢物，鉴定内源性代谢变化；数学统计学软件，比如PCA主成分分析，方差分析等等。以及各种数据库软件，比如毒物、滥用药物数据库；农药、兽药数据库；内源/外源代谢物数据库等等。• 不得不提到的OrbitrapOrbitrap（静电场轨道阱）是一种拥有超高分辨率的质量分析器，由俄罗斯科学家 Makarov 于 2000 年发明。该发明专利被赛默飞公司收购，目前是赛默飞专利独有的高分辨质谱技术。Orbitrap 是继磁质谱质量分析器、飞行时间质量分析器（TOF）、傅里叶变换离子回旋共振质量分析器（FT-ICR）这些高分辨质谱技术之后，发明原理完全创新的高分辨质谱技术，克服了既往高分辨质谱技术的诸多不足，是具有划时代意义的新一代高分辨质谱技术。从 2005 年 LTQ Orbitrap 推出以来，随着 Makarov 团队不断优化，Orbitrap 系列产品凭借其卓越的分辨率、灵敏度、多项创新技术，逐渐成为高端质谱领域的代表者。图：Orbitrap 系列产品的核心优势图（资料来源：赛默飞世尔官网）因为Orbitrap是赛默飞的独家技术且因作者水平有限，所以不做过多阐述。 8. 流式质谱要知道 无论称作流式质谱，还是叫作质谱流式，其中质谱是检测手段，流式是方法学，一种细胞定量分析和分选技术。无论是低分辨的离子阱、四极杆质谱，还是Q-TOF、IM-QTOF、Orbitrap等高分辨质谱技术上，无论是无机质谱还是有机质谱，要想突破质谱的卡脖子技术，都有很大挑战和难度。但，或许流式质谱是一个独特的赛道，其技术和应用都在同一起跑线上，或者说我们并没有被拉下很长的距离，就类似传统汽油轿车和电动轿车一样。8.1 传统流式和流式质谱的区别在学习了解流式质谱前，简单温习一下流式荧光技术和光谱流式的概念。流式荧光技术：是基于编码微球和流式技术的一种临床应用型的高通量发光检测技术。相较于传统化学发光法，流式荧光技术能够支持多指标检测，具有通量高、速度快、操作简便等特点，但存在荧光标签的串色问题、受限于稀有荧光素的供应。光谱流式：每个荧光染料的发射光谱在定义的波长范围内被一组检测器所捕获，这样每个荧光染料的流式荧光光谱都可以被识别、记录其光谱特征，并在多色实验中充分使用。流式细胞仪的检测器可以检测到每个细胞或颗粒的散射光信息和多个荧光信号，最终分析细胞或颗粒上的信息。光谱流式通过光谱拆分技术部分解决了荧光补偿问题，但需要难度较大的配色方案，试剂成本高，通道数量较流式质谱相比较少。鉴于此，流式质谱应需而生。流式质谱：是结合传统流式和质谱两个平台的技术，能够同时获得单个细胞的多种参数。流式质谱作为定量手段的优势在于其高分辨率，并且克服了传统流式荧光发射基团光谱重叠的问题。流式质谱仪可提供过百个检测通道，可以同时对更多的细胞特征进行分析。通过标记稳定的金属标签，流式质谱仪可以在不同的通道生成信号，识别不同靶向蛋白的标记，并且各参数之间几乎没有重叠。相较于传统流式，流式质谱是采用金属元素对抗体进行标记，因此通道数量会受限于金属标签的供应；另一方面，受采样速度的影响，流式质谱对样本的处理速度相较于传统流式而言较慢。图源：宸安生物包括经典流式和光谱流式在内的荧光流式利用荧光基团标记抗体，再利用抗体结合抗原的方法标记细胞，用激光激发荧光基团，通过检测发射出的荧光信号的波长和强弱实现参数的定量检测。而质量流式用稳定的金属标签代替荧光基团来标记抗体，通过质谱检测细胞上金属元素的含量实现参数的定量检测。这也是质谱流式的这个名称的由来。图源：宸安生物我们可以看到在荧光流式中，不同荧光素的发射光谱存在大量重叠，不仅限制了检测通道的数量，而且为配色和后续的数据分析带来了困难，不同荧光信号之间的串扰，必须在数据分析过程中调补偿的方式来消除，这样的操作非常依赖于操作人员的经验，也为不同的设备、实验室数据之间的标准化带来了很大的难度。另外，一些生物样本中的自发荧光作为背景也会干扰数据的分析。而质谱流式极大程度地解决了这些问题，在质谱流式检测范围内的金属元素信号几乎没有重叠，不需要为此调补偿，并且这些金属元素正常情况下在生物体内极少存在，因此质谱流式信号几乎没有背景。这些特点带来的直接优势是检测通道数量的提升和数据分析上的便捷，更多参数的同时检测也可以为我们提供更高维度的数据结构和信息。8.2流式质谱的基本原理流式质谱技术 （Cytometry Mass）结合了传统流式技术高效的单细胞研究能力和飞行时间质谱的全谱高分辨率优势，采用金属标记抗体与待测抗原结合，理论上可提供140个检测通道，并且克服了传统流式荧光发射基团光谱重叠的问题，实现了单细胞水平的高通量分析。图源：宸安生物质谱流式技术采用金属标记的抗体识别细胞表面或胞內的抗原，标记后的细胞经雾化后进入电感耦合等离子体矩管中进行离子化，离子云随后被传输至飞行时间质量分析器中，在飞行时间质谱分析器中，金属离子质量越大，飞行时间越长，检测器依次记录各种金属离子到达的时间，检测出细胞中各种标签金属的含量，最终形成不同的金属离子信号峰。检测产生的高维数据通过分类、聚类和降维算法进行处理，结果可以反映基于靶蛋白丰度的各种细胞群体的表型和功能。金属离子的信号强度可以代表蛋白分子的表达丰度。可以实现对目标蛋白的全面覆盖和批量分析。单个样本中可以实现细胞表面蛋白，胞内蛋白，和分泌型分子的同步检测。对样本单细胞水平的深度解析可以提供从未被挖掘的信息，作为伴随诊断参考，揭示新的分子机制。图源：宸安生物这张图描述了质谱流式的样本从金属抗体染色到上机检测的流程。细胞被染上金属抗体后会经历雾化、电离形成一团离子云、离子云在经过过滤和筛选之后只剩下抗体上的金属离子，随后这些离子通过飞行时间质谱依据质荷比不同形成分散的离子峰，结合金属元素和抗体及抗原一一对应的信息，我们最终得到不同抗原在细胞上的丰度。这些数据会经过处理转化成荧光流式通用的FCS格式的流式标准文件，可以使用一些熟悉的流式数据分析软件，比如FCS express, Flowjo等对数据进行传统的圈门分析，或者使用聚类降维等高维数据分析方法挖掘更多的信息。图源：宸安生物质谱流式的上样形式与荧光流式一样，都是处理好的单细胞悬液。在开始检测后，质谱流式首先通过雾化将样本转换为大量的微小液滴，细胞悬液以30uL每分钟左右的速度被压入如图所示的雾化器中，雾化器中央是一根水平悬空的毛细管，毛细管外是用于辅助雾化的氩气，当样本流出右侧毛细管末端时，会被周围喷出的雾化气散成大量呈雾状的小液滴，细胞被包裹在这些小液滴当中。图源：宸安生物接下来这些小液滴会被180℃的雾化室中，随后液滴蒸发，尺寸缩小，被氩气携带进入离子源进行电离，在离子源位置氩气在高频切换电磁场作用下被加热产生温度极高的等离子体火焰，而细胞在等离子体中经历去溶剂、解离、原子化和电离等一系列变化，最终变成一团离子云。图源：宸安生物这些在等离子体外生成的离子云通过金属锥，从低真空度进入高真空度的环境，随后在四极杆质量选择器中经历引导和筛选，排除低质量的背景离子，只留下抗体上高质量金属离子进入后续的检测器。图源：宸安生物质谱流式使用TOF作为检测器。检测离子云时，所有离子被正交加速电场施加一个相同的初始动能，随后在反射场中作回返运动，由于不同离子的质荷比不同，在加速之后获得的初速度不同，这导致不同离子回返到达检测器的时间不同，检测器通过到达的时间差别区分不同的离子，在这里有两个质谱流式中很重要的概念：Push和Event Length。Push是指每次正交加速电场将离子加速进入回返场的时间间隔，即TOF的检测周期。Event Length是指一个细胞产生的完整离子云被检测完所需要的Push个数。可以表达成“检测一个细胞经历的Push数量=Event Length”这也是一个在之后的圈门过程中很重要的一个参数。 8.3 流式质谱的主要应用领域 新药开发是一项复杂、昂贵、耗时的工作，需要解决来自各领域的技术难题。流式质谱技术可以在管线的各个阶段协助做出以数据为导向的决策，从而将安全有效的疗法成功地推向市场。药物发现阶段：提供免疫分型深度分析，信号通路检测、细胞因子检测、T细胞激活\耗竭分析和新生抗原筛选。临床前开发阶段：提供免疫分型、细胞因子、PK/PD动态分析。临床试验阶段：单细胞水平的蛋白组学可对患者精准分群，进行免疫治疗反应的监测。批准和上市后：作为辅助诊断的工具，实现高效快速检测、指导治疗方案的选择和进行疗效监测。在血液系统疾病、基于高维免疫评估的感染性疾病、自身免疫性疾病、肿瘤免疫、基于高维免疫评估的细胞治疗等皆是流式质谱的用武之地。

科学仪器被称作科学家的“眼睛”。质谱仪作为国际上最尖端的科学仪器之一，是直接测量物质原子量、分子量的唯一手段，被誉称为“科学仪器皇冠上的明珠”。 十多年前，质谱技术在国内基本还是一片空白。海归博士周振把“做中国人的质谱仪器”作为自己的终身奋斗目标。他创办了广州禾信仪器股份有限公司，并带领公司建成了我国第一个质谱仪器正向研发平台，实现了我国高性能飞行时间质谱仪国产化和产业化，使我国成为世界上少数几个掌握飞行时间质谱核心技术的国家之一。 2021年11月，在同一梦想与追求的驱动下，放射化学家、中国科学院院士柴之芳把院士专家工作站设立在禾信仪器。禾信仪器正联合院士团队向质谱仪的关键核心技术发起攻关。他们的目标是自主研制一款超高分辨率、快速分析的EIT质量分析器，质量分析器正是质谱仪的关键核心零部件。打响国产质谱仪“突围战”科学发现往往离不开新工具的发明与使用。相比于天文望远镜与显微镜，大众对于质谱仪却是陌生的。质谱仪便是最精密、最灵敏的科学分析仪器之一，可以准确测定物质的分子量以及根据碎片特征进行化合物的结构分析。 诺贝尔化学奖得主弗朗西斯威廉阿斯顿曾有一句名言：“要做更多仪器，要多加测量。” 阿斯顿便是质谱仪的发明者。质谱仪让阿斯顿在同位素的研究如虎添翼，他先后发现天然存在的287种核素中的212种，提出同位素的普遍存在性，证实“自然界中某元素实际上是该元素的几种同位素的混合体，因此元素的原子量是依据同位素在自然界的占比而得到的平均原子量。” 鉴于质谱技术对引领科学发展的巨大作用，不仅是弗朗西斯威廉阿斯顿，欧内斯特劳伦斯、沃尔夫冈保罗等多位科学家都曾因对质谱技术作出贡献而获得过诺贝尔奖。 高端科研仪器的创新、制造和应用水平，往往考验着国家科技实力和工业实力。质谱仪涉及精密电子、精密机械、高真空、软件工程、自动化控制、电子离子光学等多项技术及学科，研发难度大、周期长、投入大。而中国每年对质谱仪进口额达到上百亿元，这已成为制约我国自主创新能力提升的一个重要因素。 怀抱着质谱强国梦，海归博士周振2004年来到广州创办了中国第一家专业质谱仪器公司一一禾信仪器。“质谱仪是一项对国家科学水平具有标志性意义的尖端技术，中国发展自己质谱仪刻不容缓，这就是我创办禾信的原因。” 周振说。 禾信创立之时，基本没有人相信中国人能造出质谱仪。但是周振带领团队逐步攻克了单颗粒气溶胶在线电离源、双极飞行时间质谱技术、真空紫外光电离源、膜进样系统等核心技术，研发出单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪、VOCs在线监测飞行时间质谱仪、微生物鉴定质谱仪等多款产品。禾信已经成为少数掌握高分辨飞行时间质谱核心技术的企业之一。继续向关键核心技术发起冲击经过十余年的研发积累，禾信仪器已经构建了质谱研发、生产、测试、售后服务、品质控制及应用开发的整套技术创新链条，形成了从基础研究成果向产业化应用转化的技术创新能力体系，包括技术顶层设计能力、产品规划设计能力、产品创新优化能力等。质谱强国梦正逐渐照入现实，但是禾信仪器也面临着挑战。目前国内质谱行业上下游产业发展不成熟，精密电子、精密机械、特殊材料等上游产业的支撑能力还不足。沃特世、丹纳赫、布鲁克、安捷伦、赛默飞、岛津、生物梅里埃等巨头依然合计占据了全球质谱仪市场约90%的份额。“我头脑从来没有发热膨胀的时候。” 周振心里深知，禾信仪器只是打破了完全依赖进口的局面，要发展自己的民族品牌，推动国内质谱仪器行业良性发展，还要靠几代人的努力。为了在这场长跑中实现“反超”，周振正带领团队培育与发展整个质谱产业链，打造质谱生态圈。在2019年于广州举办的首届粤港澳大湾区高端科学仪器产业发展论坛上，禾信及国内科学仪器行业有关单位联合发起的广东粤港澳大湾区高端科学仪器产业促进会进入筹备阶段，禾信更宏大的愿景是推动粤港澳大湾区高端科学仪器创新中心的建立。“我们希望创新中心十年内实现每年培育四五十家仪器制造企业，二三十家核心零部件企业。”周振说，这是一条覆盖“政产学研用金”的完整链条。同样是在这场论坛上，包括柴之芳院士在内的一批行业专家与禾信等产业链企业代表一同发起《关于支持高端科学仪器产业发展的建议书》，共同呼吁将高端科学仪器研发列入广东省各级政府“十四五”和中长期科技发展规划的重点发展领域，培育建立完整的高端科学仪器产业链，制定切实有效的国产科学仪器政府采购政策，支持高端科学仪器创新中心建设。2021年8月广东省政府印发了《广东省制造业高质量发展“十四五”规划》，明确提出，支持广州加快建设粤港澳大湾区高端科学仪器创新中心，以质谱仪器开发为主线，重点攻克相关关键核心技术。攻克高端科学仪器关键核心技术同样一直是柴之芳院士的梦想。在2011年和2017年，禾信曾牵头承担2项国家专项，柴之芳院士担任项目总体组、技术专家组及用户委员会专家，为项目的应用研究及管理提供技术支持。在柴之芳院士看来，没有先进的仪器和方法，是无法做出重大原创性成果的。我国的科学研究高度依赖国外仪器的情况现在虽然正在改变，但仍十分严重，已成为制约我国攀登科学顶峰的一个瓶颈。自主研发EIT质量分析器柴之芳是著名的放射化学和核分析研究专家，曾在2005年摘得国际放射分析化学和核化学领域的最高奖一一乔治冯海维希奖。他将核技术、核分析和放射化学方法应用于一些交叉学科中，在若干重要元素的分子-中子活化分析、铂族元素丰度特征、金属组学、环境毒理学和纳米安全性、核试验快中子谱等方面取得了一批成果。质谱技术起源于同位素的发现，发展初期主要是为了满足核工业领域同位素丰度比值的测定要求，并伴随着物质组分分析技术的发展而逐渐得到完善。随着核工业的兴起和快速发展，质谱技术被应用于核燃料与核材料中杂质分析、核燃料燃耗的测定以及核反应过程中的裂变产额测定等。质谱测量技术的进步推动了核工业的可持续发展，核工业的发展也对质谱技术提出了更新的要求。铀资源勘查、铀矿治、铀同位素分离、同位素应用、核医学、乏燃料后处理和长寿命核素分离嬗变、核保障监督等都离不开先进的质谱测量技术。柴之芳院士专家工作站的研究项目是《超高分辨率、快速分析的静电离子阱质量分析器的研制》。质量分析器是质谱仪的核心，是决定质谱仪检测精度和准度的关键，但高端质量分析器仍被海外龙头企业垄断。而院士专家工作站要自主研发的静电离子阱质量分析器 (EIT质量分析器) 便是一种具备超高质量分辨率、高质量精度、高灵敏度、快速分析等特点的通用型质量分析器。该项目结合柴之芳院士在放射化学、核化学等研究方向中丰富的质谱应用经验，实现EIT质量分析器性能指标达到国际先进水平，并在核物理、放射化学、环境科学等领域的应用。基于该项目的研究成果，可以进一步开发以EIT质量分析器为核心的有超高分辨率、高精度质量分析需求领域的定制产品，也可以开发用于环境监测、食品检测、生物医疗等领域的通用在线超高分辨率大气压电离质谱产品。目前，院士专家工作站已完成EIT质量分析器的原理研究、质谱整机各模块的设计与制造，研制出原理样机，申请发明专利3项，与院士团队联合发表论文1篇。柴之芳院士常教导弟子，有志于科学研究的人要安心，要清净，要踏实。周振率领的禾信同样是一家愿意“十年磨一剑”的科技企业。如今两支有共同梦想的团队聚在一起，正在以共同步调向质谱强国梦继续进发。

培养、鉴定、药敏是微生物检测的三大环节，微生物鉴定在微生物检测中起到承上启下的作用，鉴定的结果不仅可以评价培养结果的成败，还为下一步药敏实验抗生素的选择提供依据，是微生物检测的重中之重。长期以来微生物的快速准确鉴定始终是非常困难的问题，不论是传统的形态学检测还是常用的生化鉴定，其检出率、准确性均不理想，并且结果报告时间较长，临床治疗不得不经验用药，造成了抗生素的滥用，耐药菌泛滥，甚至出现超级细菌。近年来精准医疗的概念越来越收到重视，临床微生物检验迫切需要一种快速、准确的方法确定微生物的种类。质谱的技术的出现及应用，使微生物检测成为现实，使精准医疗迈进一大步。 什么是微生物质谱仪？ 微生物质谱，即基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS） ，其采用软电离技术，特别适合蛋白质等生物大分子的检测，基本原理是将样品分子转化成带电离子，并利用适当的电场磁场实现不同质荷比（m/z）的离子分离，进而检测每种离子的峰强度进行物质分析。 MALDI-TOF MS的性能参数一台微生物质谱仪性能的好坏主要从以下指标评估： 禾信康源MALDI-TOF MS有哪些特点？广州禾信康源医疗科技有限公司在全面掌握质谱仪核心技术和先进制造工艺下，不断改进技术壁垒，创新性的设计了近垂直（5°）激光入射离子源、双脉冲离子延迟引出技术，采用了高性能长寿命固体激光器，使质谱性能和应用范围大幅提高，同时标配国家疾控中心数据库，微生物鉴定结果更具权威性。 近垂直激光入射离子源 双脉冲离子延迟引出技术 仪器分辨率 案例一：空气微生物鉴定2018年8月于某食堂样本采集，一天中采样四次，每次收集3个平板，共计收集12个平板；经培养、分离纯化，最终获得98株纯菌，所得菌株分别使用禾信康源微生物质谱系统CMI-1600、进口某品牌BLT质谱仪、进口某品牌BRT质谱仪及16sRNA测序的结果相比对，CMI-1600鉴定至种属水平禾信康源匹配度可达到87%，分别比进口品牌高15%和10%；结果表明禾信康源CMI-1600微生物质谱的微生物鉴定能力已达到国际领先水平。 鉴定率 广州某检测中（BLT）北京某科学院（BRT）康源（CMI-1600）种水平59%58%74%属水平 77%62%87%案例二：临床微生物鉴定2021年8月云南某医院检验科收集临床菌株282例，使用质谱仪和细菌鉴定仪鉴定结果比对，结果不一致的样本采用第三方仪器验证，结果表明质谱仪鉴定至种、属水平以上菌株279例，准确率可达99%，对比细菌鉴定仪准确率（86%）具有明显优势，且质谱仪数据库菌种范围更广，可以对厌氧菌、丝状真菌进行快速检测。 此外，微生物质谱还可以应用于多种多样的场景，如蛋白组学分析、水环境中微藻类检测、肉类甄别、核酸SNP位点检测、大分子聚合物的分析等等，随着技术的提升以及功能的不断完善，相信在临床检测、科学研究、环境保护等领域微生物质谱的新纪元即将来临！