痕量爆炸物离子迁移谱仪

近日，法国巴黎市区公共场所发生系列恐怖袭击，造成129人死亡、352人受伤。据巴黎官方介绍，自杀式炸弹所用材料为三过氧化三丙酮(TATP)，这种自制爆炸物也是2005年造成52人死亡、700多人受伤的伦敦地铁爆炸案主角。　　据介绍，TATP为白色晶体，轻微摩擦或温度稍高就会爆炸：一个TATP分子可以产生四个气体分子，在不到一秒钟内，几百克的固态TATP能产生成百上千升气体，形成无火焰爆炸。由于TATP不含硝基，因此，不能被硝基炸药探测器检出，这给爆炸物安检提出了更高的技术要求。　　早在2008年，中科院合肥物质研究院医学物理中心光谱质谱研究室就研制出了非放射源离子迁移谱爆炸物探测仪，该仪器不但可以检测常规硝基炸药，而且能检测自制炸药TATP。　　最近，该部门研制的新一代离子迁移谱爆炸物探测仪，已通过了高低温、高温高湿、震动冲击、放电试验、电磁兼容、软件测评、性能对比等第三方的测试，将为公共安全面临的挑战提供先进技术支撑。此外，光谱质谱研究室在2008年将质子转移反应质谱PTR-MS率先用于炸药的探测，也实现了对痕量炸药TATP的快速检测。

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。

据美国《防务新闻》网站8月18日报道，美军正在研发一种可快速探测爆炸物的离子迁移谱(IMS)探测仪。它可以在很远距离“嗅”出路边炸弹、地雷甚至自杀式袭击者散发出的爆炸物分子。这种装置与以鼻子灵著称的防爆犬“嗅觉” 相当，如大规模装备部队，必能显著减少人员伤亡。 　　尽管反美武装制造的爆炸装置日趋复杂，但无论外表伪装得多么巧妙，此类装置仍会不断散发出特殊的化学挥发物分子。经过训练的防爆犬就能嗅出这种可疑分子，人工装置则依靠电场作用、光谱分析、化学反应等完成检测。　　问题在于，现有的探测装置精度有限，如挥发物浓度过低则很难发现危险品。而路边炸弹、自杀炸弹等特殊目标往往需要在数十米外进行探测，爆炸物的低挥发再加上空气的稀释作用，令一般探测手段无能为力。这款正在研发的新设备则克服了这个缺陷，可以在安全距离上识别出炸弹。　　参与该项目的Pasadena公司的执行经理詹姆斯威斯透露，在收集到爆炸物样本后，该装置的微电场先将目标分子软电离(夺出分子的电子而不破坏分子结构)，然后在特定的电场中对离子进行运动分析，从而测定分子量。由于不同物质的分子量不同，爆炸物分子很容易被“揪”出来。威斯声称，这种探测器可以探测到浓度为万亿分之一的爆炸物，这相当于在20个奥运会标准游泳池中探测出一滴水。　　目前，只有经过严格训练的防爆犬能发现浓度为万亿分之一的爆炸物。换言之，这种新型探测器一旦大规模投放战场，就相当于配备了成千上万条“电子防爆犬”，其意义不言而喻。为此，军方已提供了数百万美元经费，并打算进一步研发能携带该设备的机器人，以便为大规模的部队调动快速扫清障碍。　　通用动力公司旗下的一家分公司已研制出该探测器的原形“Juno”，它眼下正在接受军方技术人员的严格测试。如果一切顺利，“Juno”的升级版可能于两年后出现在战场上。考虑到参与研发的几家公司都与美国宇航局(NASA) 有长期合作，在必要时，这种“电子防爆犬”甚至可以帮助后者寻找外星生命。

近日，中国科学院大连化学物理研究所快速分离与检测组李海洋研究团队在无机炸药现场快速检测方面取得新进展：基于原位酸化增强技术，利用离子迁移谱首次实现了快速检测痕量无机炸药，测量周期小于5秒，检测灵敏度达到100皮克，该成果已经发表在Nature 子刊Scientific Reports 上。　　无机炸药在我国是一类非常重要的炸药，由于其原料易得、制造方法简单且成本低廉，监管极其困难，每年由于非法制造、运输及使用，经常导致财产损失和人身伤亡事件。目前缺乏适合现场检测无机炸药的仪器和方法，离子迁移谱虽然已经成为爆炸物检测的主要手段，但由于无机炸药中含有难挥发性的无机盐成分，其检测效果并不理想，长期以来一直是国际难题。李海洋创新性地提出了通过在采样片上添加磷酸对无机炸药进行原位酸化，利用热解析进样，实现离子迁移谱快速、高灵敏地检测无机炸药中难挥发性无机盐(硝酸钾、氯酸钾和高氯酸钾)。通过采样片上原位酸化无机炸药，5秒内实现10-12克级别无机炸药(如鞭炮、黑火药和火柴头)的快速痕量检测，将检测灵敏度提高了3000多倍以上 同时该技术保持了对传统有机炸药(硝基爆炸物如硝铵、梯恩梯和太安等)的高灵敏检测性能。　　该新型无机炸药和有机炸药检测新技术和新仪器非常适合爆炸物的现场快速高灵敏检测，在机场、车站等重要场所的安检领域具有广阔的应用前景。　　大连化物所实现快速检测痕量无机炸药

一款新型台式可移动的离子迁移谱设备，主要用于机场乘客、行李和货物安检中爆炸物的痕量探测，该设备通过了欧洲民用航空会议 (ECAC) 的通用评估程序 (CEP)， 符合欧洲民航会议 (ECAC) 关于爆炸物痕量探测仪的相关标准。ECAC 设置了严格的测试协议，旨在为44个欧洲成员国提供设备安全性能标准。布鲁克DE-tector Flex在通过了严格的测试后，现已被正式列为ECAC官方网站上ETD产品，成为了备受赞誉的布鲁克 ETD 民航设备体系中的一员，进一步完善了布鲁克ETD民航设备组合。DE-tector flex整个实验室测试过程的成功完成，标志着在 44 个 ECAC 成员国对在机场安检中使用 DE-tector flex 对乘客、行李和货物进行安检的正式认证。机场、货运公司和物流公司以及安全服务提供商现在可以使用 DE-tector flex 进行民航当局要求的所有 ETD 安检操作。对于布鲁克 ETD 产品线来说，这代表着其在该市场领域取得了重大进步，并为这一最先进产品的潜在用户群提供了广阔的应用空间。

前言 　　飞行时间质谱仪(Time-of-flight Mass Spectrometer, TOF-MS)，时至今日已有60年的研究历史，其中，1998年A.F.Dodonov等设计的一台垂直引入反射式TOF-MS，其质量分辨率达到20000以上，才使TOF-MS进入一个前所未有的发展阶段 而把小型化TOF-MS应用于环境领域进行快速检测的研究始于本世纪初，2000年，美国TSI公司结合美国加州河边分校新开发的质谱检测技术，推出了世界首台商品化的气溶胶飞行时间质谱仪。　　我国首台“激光气溶胶双级飞行时间质谱仪”于2005年“横空出世”，第二代气溶胶双级飞行时间质谱仪——“纳米气溶胶在线质谱仪”已于2008年6月通过了项目验收 同时，“MS-500有机物在线监测质谱仪”，隶属李海洋研究员课题组(大连化物所102组)的第三代小型化TOF-MS也研制成功 就目前的市场情况来看，这几款国产“快速在线质谱仪”已经彰显出较为广阔的市场前景…　　离子迁移谱仪(Ion Mobility Spectrometer, IMS)，是在大气压或近大气压下，根据样品分子离子在漂移管的特征迁移时间，对微量气体进行快速检测的一种仪器，于20世纪60-70年代开始发展，目前已应用于爆炸物、毒品、化学毒剂的检测，环境监测以及生物分子分析等领域 根据《简氏核生化防护年鉴》2001年版提供的资料显示，离子迁移谱(IMS)技术已经跃升至“快速检测有毒有害物的十大技术”之首。　　离子迁移谱(IMS)技术国外一直对我国禁运，为打破这种技术封锁以及国家安全、生态环境等领域的战略需要，李海洋研究员领导“大连化物所102组”，经过几年时间的潜心研究，成功开发出拥有自主知识产权的离子迁移谱(IMS)全套技术 目前，这批拥有自主知识产权的商品化离子迁移谱(IMS)仪器(T30系列爆炸物检测仪，T31系列毒品/易制毒化学品检测仪等)，已经投放市场，其产业化进程正顺利进行…　　中科院大连化物所 青年科学家 李海洋研究员　　2008年7月27日晚8：00，时逢李海洋研究员来京参加中科院某科研项目评审之际，在其下榻宾馆处，仪器信息网工作人员就“国产快速在线质谱仪、离子迁移谱仪产业化进程”等问题采访了仪器研制者李海洋研究员…战略指导 选题明确 领导“大连化物所102组”跨越式发展　　李海洋研究员领导的“中国科学院大连化学物理所快速分离和检测研究组(简称：大连化物所102组)”研究方向主要涉及了两大技术领域：快速在线质谱、离子迁移谱 在采访过程中，李海洋研究员亦称“快速在线质谱、离子迁移谱”是目前自己研究组的“左右手”。　　1、研究方向的转变：由“分子反应动力学领域”到“在线分析和检测方法方面”　　通过笔者的了解，李海洋研究员在上世纪九十年代主要进行分子反应动力学领域的研究，后来为什么转到在线分析和检测方法方面的研究工作呢?　　李海洋研究员向笔者解释到：“现场快速分析仪器具有体积小、重量轻、性能可靠、使用简单维护方便、附属设备少、价格低廉等突出特点，在大面积的环境普查和应用中越来越受到人们的青睐，尤其是在国土安全、食品卫生、环境保护和突发事件等的检测应用中显示出特殊地位。”　　早在1997年，在美国召开的“21世纪环境实验室”(Environmental Laboratory Moving for the 21 Century)研讨会上，明确提出对现场监测设备和可移动实验室的设计与研究，确立了分析仪器的一个新的发展方向。　　“正是看到这种契机以后，我才感觉在线分析将来有很大的发展前途，当时分子反应动力学的分析手段也发展到一个瓶颈阶段、大家也都在找新的技术或出路，因此回国之后我就着重在这个领域开始相关的探索研究。我原来做分子反应动力学也是采用光谱学，包括飞行时间质谱(TOF-MS)都是经常用到的工具。”　　2、研究对象的确定：选择“质谱(MS)和离子迁移谱(IMS)”　　在线分析方法有很多，像快速色谱与微型色谱、电子鼻、近红外光谱等，这些技术现在均有商品化的仪器，李海洋研究员在谈到“为什么选择质谱(MS)和离子迁移谱(IMS)作为在线分析仪器的研究对象”时表示：“每一种技术都有其自身的优越性和局限性，就像刚才所提到的近红外光谱仪，虽然其分析速度快，测量效率高，但是其分析灵敏度低，因为近红外光谱作为分子振动的非谐振吸收跃迁几率较低，就组分的分析而言，其含量一般应大于0.1% 另外，近红外光谱是一种间接分析技术，必须通过建立校正模型(标定模型)来实现对未知样品的定性或定量分析，该方法所依赖的模型必须事先用标准方法或参考方法对一定范围内的样品测定出组成或性质数据，因此模型的建立需要一定的化学计量学知识、费用和时间。”　　“就高端分析检测领域而言，技术本身无外乎是质谱、光谱，当然光谱最有前景的是核磁，而质谱作为分析领域中‘最精密的天平’，针对化学复杂组分分析，质谱的确是最好的分析手段之一、也势必成为21世纪分析学科的主流手段 目前在国外，质谱已经被广泛采用，国内也有这个趋势，开始由‘实验室教授’用到‘诸如省级环保站专业人士’用，一些药厂原来使用的光度计、色谱也开始逐渐采用质谱或色-质联用。目前，‘很好用’的质谱，主要问题就是价格太贵，但通过国内我们大家的研制，就能把其价格降下来。”　　论及飞行时间质谱(TOF-MS)和离子迁移谱(IMS)的独特技术优势，李海洋研究员向笔者进一步谈到：“飞行时间质谱(TOF-MS)分析速度快，在微秒级就可以实现全谱分析，这也是其他质谱仪器所不具备的优势，而且其结构比较简单，容易实现国产化。离子迁移谱(IMS)测量速度微秒级，气相离子在大气压下的电场中得到分离，比色谱分离速度快，不需要真空，该方法对于爆炸物和毒品检测具有独特的优势。”　　“尤其，突发性的事故往往在分析速度上要求比较高，飞行时间质谱(TOF-MS)和离子迁移谱(IMS)在速度和灵敏度上应该说都能够满足快速检测的需求，因此我就选择了这两种技术作为实验室以后发展的重点方向。”李海洋研究员领导的大连化物所102组实验室　　3、创制高端分析仪器 用高水平研究引领应用市场　　关于自己领导的大连化物所102组总体情况，李海洋研究员向笔者谈到：“我们的研究组，在总体战略上是以市场需求作为牵引，我们的使命围绕着‘国家安全、生态环境和生命健康’对分析科学的需求，去创制用于现场快速检测的高端分析仪器，在‘国家安全、生态环境’侧面我们已经涉及到了，同时，我们希望用高水平研究和应用示范引领应用市场。”　　可挥发性有机物在线测量新技术和新仪器的研究(软电离-微型飞行时间质谱技术及其应用，石英晶体微天平QCM的电子鼻技术及其应用)、离子迁移谱新技术的研究及其在快速监测中的应用、气溶胶粒谱与化学组分在线测量新技术和新仪器的研究是李海洋研究员的三大研究方向。　　“围绕我们的使命，课题组的研究方向就定位在以质谱与迁移谱为主的核心技术研究 这就涉及到如何‘离子化’问题，因此我们的基础研究就紧紧围绕‘离子化’的新方法：团簇、气溶胶、大分子的电离新方法，如何实现软电离、硬电离、软硬电离切换，以及相关新型电离源的研究等 技术侧面主要是飞行时间质谱(TOF-MS)和离子迁移谱(IMS)中的核心技术，涉及质谱中直接进样技术、多维质谱技术、质谱成像技术、质谱微型化关键技术、高分辨迁移谱技术、高灵敏度迁移谱技术、离子迁移谱微型化关键技术、色谱-离子迁移谱联用技术等。”　　“具体应用到国家安全、生态环境中，我们主要在气溶胶测量新方法，QCM、SAW化学传感器，炸药、毒品快速稽查技术和仪器，化学毒剂和危险品的快速测量技术等方面做一些应用示范，希望把我们研究新技术和新仪器应用到一些重要的科学研究中去。”　　潜心研究 不拘一格 突破“TOF-MS与IMS”核心技术　　正如李海洋研究员强调的那样：“正是从‘离子化’新方法等源头方面做了一系列基础研究，我们的飞行时间质谱(TOF-MS)和离子迁移谱(IMS)有自己的东西。”接下来，李海洋研究员就“TOF-MS与IMS”核心技术突破向笔者作了提纲挈领的介绍。　　1、小型化TOF-MS在环境领域的快速检测应用　　目前，商品化飞行时间质谱仪(TOF-MS)几乎完全由国外厂家垄断，针对这种情况，李海洋研究员所研制的小型化TOF-MS和国外这些产品相比有什么优势和特色?　　“国外的公司在TOFMS技术方面做得的确已经是比较成功，特别是在生物大分子这一领域，目前为止我们还没有足够的能力去尝试。” 李海洋研究员坦言。　　“但是，我们把它应用于环境中的快速领域中就不需要那么高的指标，比如分辨率和检测质量数，我们现在做的分辨率600左右，质量数大概500，这些指标完全可以满足空气中挥发性有机物的检测。”　　“在环境科学领域中，跟传统的化学分析模式还是有些区别的，更关注于快速实时监测，这样对环境治理等才更有意义，从这种程度上说，我们当时在2000年左右就开始着手把小型化TOF-MS在环境领域进行快速检测应用研究应该说是一种很大的创新。”　　2、自主研发的小型化TOF-MS技术特色　　关于自主研发小型化TOF-MS的技术特色，李海洋研究员向笔者谈论到：“我们的特色主要是在TOF-MS的电离方式和样品前处理方法这两个方面。”　　“在电离方式方面，我们采用了一个真空紫外光单光子电离方法，使用真空紫外灯发射真空紫外光10.6eV，只要电离能低于该能量，那么该化合物都可以被电离。空气中的氮气、氧气等由于电离能高于10.6 eV，均不能够被电离，这样可以除去部分的背景气体干扰，简化实验谱图，而且SPI(Special Position Identification，特殊位置标识)电离是软电离仅产生分析样品的分子离子，由于光子的能量超出样品分子的电离能很小，所以不能产生碎片离子，所得的谱图简单，这样更加有利于样品的识别。”　　“在样品前处理方面，我们采用了在线的膜进样设计，在膜两侧气体压力差的推动力下，被分离的混合气体中由于样品气体分子的形状、大小以及在膜中溶解度不同从而在膜中渗透速率产生差异，渗透率大的组分在高真空侧得到富集，从而达到分离与富集的目的。可挥发性有机污染物能够快速透过硅橡胶膜，然而空气中主要成分例如氮气、氧气和二氧化碳等气体很少能够透过。因此当气体样品经过此膜时，其中痕量的可挥发性有机污染物就会被富集。样品的富集倍数可以达到几百倍，完全可以保证我们在线分析的灵敏度。膜进样具有一定的相应时间，我们设计了新型的进样系统，分析时间可以控制在10秒，还可以根据灵敏度适当调整分析时间。”　　李海洋研究员表示：“总体来说，我们的小型化TOF-MS产品特点具体体现在：采用了膜富集和直接进样技术，复杂样品无需前处理 软电离无碎片，利用分子量快速定性 响应时间短，数秒内即可得到分析结果等。”　　3、IMS技术独特之处　　TOF-MS在在线分析方面确实显示出诸多优点，但是要进一步实现仪器的小型化甚至微型化是很困难，主要是其真空系统受制于目前国内真空器件发展的约束。　　李海洋研究员说：“而相比较而言，离子迁移谱(IMS)是大气压下的质谱，IMS技术在小型化以及微型化方面则具有其独特之处：第一，不需要真空系统，整个装置可以做得很小。第二，其灵敏度极高，而质谱一般是微克(ug)量级，在不加任何富集的情况下，IMS就可以达到皮克(pg)量级，这些特点使得其很适合于现场在线快速分析 加上近几年出现的更新探测器技术，又可能达到飞克(fg)量级 如果再加上新的手段，其在灵敏度上的前景就不可限量。第三，具有很好的结构区分性，能对同分异构体等实现很好的区分。”　　IMS技术在国内曾一度不被看好，近些年来，IMS在国家安全方面有广泛的应用，它能够实现pg级的爆炸物和毒品的快速测量 同时，IMS在环境、生物医学、食品等方面也展示出其无限的潜力。IMS的研究在国内也起步较晚，李海洋研究员是2002年开始从事IMS的研究的。　　4、自主知识产权的IMS全套技术　　“前段时间，我有个朋友在国外参加了一次质谱前沿技术研讨会，给我带回一个信息：离子迁移谱(IMS)技术在国外的研究越来越热 目前，美国有五个国家实验室在研究迁移谱的新技术，均是美国国防的支持，主要都是应用在航天、反恐等方面 之前有关离子迁移谱技术国外一直对我们国家禁运。”　　关于离子迁移谱(IMS)的核心技术，李海洋研究员称：“现在我们有自主知识产权的IMS全套技术，包括迁移管、放大器、数据接收与采集系统、进样器、气路系统等。我们最主要的突破是在非放射性电离源的研制、阵列式迁移管的研制等方面，这些技术的突破，能够很好地促进IMS的发展。”　　在谈到一些技术细节突破所面临的困难和艰辛时，李海洋研究员为笔者举了一个“迁移谱中的微电流放大器研制”的例子：“放大器是市场上很常见的，但满足我们需求、被应用到‘迁移谱中的微电流放大器’，在市场上是没有的 要完全满足一定带宽、高灵敏度、高放大率、低噪音、又要价格便宜的‘微电流放大器’的研制就有些困难，前后有2个学生专职做这个事情，前后开发了十几款这种‘微电流放大器’，耗费3年时间才完全解决这个问题。”致力前沿 着眼应用 实现“快速在线质谱仪、离子迁移谱仪”产业化　　关于“快速在线质谱仪、离子迁移谱仪”系列仪器的产业化进程问题，应笔者的请求，李海洋研究员先从“首台激光气溶胶双级飞行时间质谱仪问世”谈起。　　1、我国首台激光气溶胶双级飞行时间质谱仪问世　　李海洋研究员告诉笔者：“气溶胶广泛存在于环境当中，与人们的生活和健康息息相关。目前使用的气溶胶测量装置主要是一些离线的测量技术，国外从20世纪70年代开始发展在线气溶胶测量技术，直到2000年TSI公司才推出世界首台商品化的气溶胶飞行时间质谱仪。”　　我国首台“激光气溶胶双级飞行时间质谱仪”是在2005年由李海洋研究员主持研制成功，作为国家863课题“大气细粒子连续监测技术与设备”项目的核心仪器，该仪器研制成功的非凡意义在于：掌握了该领域内的核心技术，打破了国外对该类仪器的技术垄断，具有自主知识产权，价格远远低于国外同类仪器 在2006年国家科技创新重大成就展(共展出480余项重大科技成果和800余件实物、模型)上，该仪器被遴选为“100个亮点”项目之一。　　笔者了解到：该仪器主要用于空气质量实时监测和环境污染过程动态分析以及实时分析等领域 可以实时监测大气中0.5-10μm的气溶胶粒子的粒径分布，并同时测量细粒子中的硝酸盐、硫酸盐、铵盐、地壳元素、重金属粒子等基本化学组分。同时，该仪器克服了离线技术测量过程中分析时间长、在分析过程中粒子会发生物理化学性质变化的局限，具有分析速度快、可以进行现场实时多组分同时分析、揭示气溶胶的瞬间变化等优点。　　在谈到与国外产品的性能比较时，李海洋研究员表示：“在气溶胶粒子粒径范围等任一项技术参数，我们的仪器不输于TSI公司的气溶胶质谱仪 至于整机的稳定性，这需要时间的长期检验，我们不能说一定比他们强，截止目前为止，我们的气溶胶质谱仪运行稳定。”　　2、快速在线质谱仪产业化进程气溶胶粒谱与化学组分在线测量新技术和新仪器的研究　　关于我们快速在线质谱仪系列产品的应用领域方面，李海洋研究员说：“我们的小型化TOF-MS应用范围也是很广泛的，现在主要是把其应用于VOCs 的分析，比如香烟烟气的分析、汽车尾气的分析、垃圾焚烧烟气的分析等，可以开拓的领域其实很多。”　　“目前，我们的小型化TOF-MS已经发展到了第三代，最近还在开发新的电离方法，争取在以后的TOF-MS版本中，体积更小，灵敏度更高。”可挥发性有机物在线测量新技术和新仪器的研究　　论及其产业化情况时，李海洋研究员说：“前一段时间我们给浙江大学做了一台，他们主要是应用于二噁英前驱物的检测。另外，我们还与沈阳环境科学院签订了合作的意向，准备在环境检测车上安装我们的TOF-MS用于VOCs的检测和二噁英前驱物的在线监测。最近，我们还将给中国计量科学研究院做一台。这里，当然不包括之前给北大直接订制的一台。”　　“其实，我们的第一代产品‘激光气溶胶双级飞行时间质谱仪’在05年研制出来一直没有找到合适的用户。但是，第二代‘纳米气溶胶在线质谱仪’已经有两个用户：国家海洋局，用于海洋气溶胶的测量 另一个是国家环境科学研究院。目前，还有2-3家倾向性用户，还在具体谈。”　　这几款“快速在线质谱仪”的基本报价在100-200万人民币，像气溶胶双级飞行时间质谱仪的用户主要分布在高校、研究所等科研单位，正如李海洋研究员所说：　　“快速在线质谱这一块，我们主要是通过我们开发的新技术和新仪器做一些示范应用来引领市场 因为大家没有用过这种仪器做相关评价分析，不知道如何‘好用、实用’，我们是要做一些具体的推广、引导工作 前段时间，我们利用自己的仪器做了‘烟草方面的分析评价’，结果很理想 最近，我们在着手找1-2个‘汽车尾气的分析评价’的示范用户。”　　3、离子迁移谱仪产业化进程离子迁移谱新技术的研究及其在快速监测中的应用　　“因为我们拥有自主知识产权的IMS全套技术，自主知识产权的商品化IMS仪器也比较成熟，已经受过相当数量的市场用户的实践检验 现在我们主要是把IMS应用到以下几个方面：(1)易制毒化学品及毒品的检测 (2)爆炸物的检测 (3)环境污染物的在线检测 (4)食品安全的监测等。” 李海洋研究员说。　　“目前，这批商品化离子迁移谱(IMS)仪器，已经销售出十几台，仪器单价是30-40万，准备成立大连金瑞恒达科技公司在旅顺产业化园(中科院大连科技创新园)进行产业化合作生产，其前期筹备工作已经完成。”　　针对笔者关于此项合作是否会有变故的疑问，李海洋研究员微笑地说到：“应该不会，中科院本身对这种产业化合作是要支持的，但这需要一个过程，比如涉及一些股权分配等问题讨论 最终审批只是时间问题，当然他们(合作者：大连中环)对这事是很期待的，合作资金在手里几个月了。”　　4、水下质谱、MS与IMS联用技术的研制　　李海洋研究员向笔者透露：“我们现在还在积极研制的水下质谱(Under-water MS)，将直接用于水质(海洋中水质)的在线检测 关于水下质谱(Under-water MS)，目前在美国有四所大学也在研究，都是美国军方在支持 在现有我们掌握的技术基础之上，水下质谱研制亟需解决难题不少，依据我们掌握的MS核心技术，相关的一些前沿技术探索我们已经在做 可能会跟国家海洋局、海军相关研究所等相关单位进行合作，这次来开会也是顺便来初步来谈这个项目 这个项目比较大，如果能够上马的话，将是我们未来一段时间工作的一个重点，当然，前期科研投入就会在千万级资金的投入。”　　在谈到质谱(MS)和离子迁移谱(IMS)的联用技术研制方面，李海洋研究员说：“MS与IMS核心技术是我们的研究主体，利用它们可以搭建很多组合：如IMS做MS的前期，提高在样品引入技术、信号采集和数据处理等方面的性能 合适的分离能力与痕量水平的灵敏度相结合使IMS可以作为一种二维色谱检测器(IMD)等。例如，在美国空间站和航天飞机上，就带有GC-IMS去测空间残物。我们也一直在致力其联用技术研制，感觉真正的应用才刚刚开始，前景很广阔：我们掌握了这些核心技术，就有信心可以把价格做下去，实现这些仪器‘平民化’应用。”　　在其他在线分析方法上，大连化物所102组还开展了石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance, QCM)和表面声波器件(Surface Acoustic Wave, SAW)的检测器研究。李海洋研究员说，目前美国化学毒剂检测的核心技术就是离子迁移谱(IMS)和表面声波器件(SAW)。　　同时，李海洋研究员简单地为笔者介绍了他们在QCM上最新研究进展：“QCM是一种质量敏感型压电晶体传感器件，其谐振频率随传感器表面质量增加而降低 我们发展了用QCM快速评价VOCs在离子液体等材料的溶解性的方法与装置 前段时间，我们筛选了乙醇、取代苯等重要有机物的敏感涂层材料进行试验，结果很理想 目前，我们研制出QCM传感器阵列与快速识别软件，能对复杂挥发性有机物进行有效识别。”　　因材施教 润物无声 笃行“教书育人”之神圣职责　　大连化物所102组成员人数不到30人，主要有：职工、学生，各13-14人 分为3个科研小组，一组主攻质谱(MS)、一组主攻离子迁移谱(IMS)、另一组做QCM检测器等其他方面。　　李海洋研究员曾开玩笑地向笔者说到：“其实，课题组具体人数，一时我还真说不来 第一年硕士、博士生的基础课都去中国科大念，还有联合培养的学生、不定期的访问学者等 但说到具体每个学生工作的内容，我是非常清楚的。”　　1、希望自己的科研生涯能为科学界留下一点东西　　谈起所取得的科研成就时，李海洋研究员平静地说到：“我还是希望自己的科研生涯能为科学界留下一点东西。我想，作为一名科研工作者的最大价值应该体现在三个方面：(1)研制的仪器得到很好的应用 (2)发现的新方法或论文得到广泛的引用 (3)培养出一批出色的学生。”　　“特别是第三条，对学生的培养问题，我非常看重这个方面。我认为，这是一种自己精神、文化内涵的一种延续 本身，教师就肩负着教育学生、培养学生的责任。我想，这也犹如我从我的恩师张存浩院士、沙国河院士那里继承和学习到的许多品质和能力一样。”李海洋研究员指导学生调试研制的仪器 　　李海洋研究员继续说到：“我在大连化物所时间还不长，刚毕业的博士生我们留下了 在安徽光机所带的博士生有十几个，有些人出国了，有些在国内大学当教授，都还不错。03年，我离开安徽光机所，当时未毕业的学生都转给别的导师了，后来安徽光机所所长向我反映：我的那些学生都很不错，无论在发表文章、还是具体科研工作都表现的很优秀。对此，我很自豪。”　　2、李海洋研究员培养与教育学生的若干新颖观点大连化物所102组召开内部技术研讨会　　最后，关于“我国科学仪器后备人才的培养与教育问题”，李海洋研究员谦逊地向笔者表示：大的方面不敢说，就谈谈自己学生这一块…　　笔者有感于李海洋研究员的这些新颖、生动、务实的教育观点，简单择录如下，与各位读者共欣赏：　　(1)集训基本技能：新学生都要进行AutoCAD、SolidWorks培训，让其掌握独立设计仪器或器件的技能。(2)“灌输”前沿问题：开始阶段从来不让学生查文献，相关文献资料为其准备好，并把相关前沿科学问题给学生讲清楚，让学生以最短的时间去进入课题。(3)历练基本素质：在做PPT报告、访客接待等小事情上，也是一种严谨、深刻的锻炼。(4)不用担心论文：踏踏实实地把工作做好，有创新成果后，写论文只是水到渠成的事情。(5)需要激励原则：学生也是需要激励的，不能把第一批做出科研贡献的学生给忘记了。(6)注重团队效应：让学生在团队中接受熏陶与锻炼，团队综合实力以及内部思想碰撞对一个学生的成长很重要。(7)重视师生交流：实验室专门 “开辟”出Meeting Room，并且创建了师生QQ群，就是能为了师生之间实时交流。(8)鼓励创新实践：宽容失败、鼓励创新是我们一贯的基本原则，新来的学生都让其设计、组装一套自己的装置(比如，离子迁移谱仪) 在实践中去锻炼自己的创新能力，不要说做的和别人一样好，而一定要做的比别人好。编者手记　　采访结束之时，已近午夜，与李海洋老师的交流颇有“余兴未尽”之感…　　前沿技术的简洁剖析、科研成就的谦逊论述、国家安全的使命责任，学术研究的忘我专注、仪器研制的炽热之情、教育事业的挚爱情愫，李海洋老师的“言传身教”给笔者留下深刻的印象…　　李海洋老师最后言称：仅为“一家之言”…　　笔者此刻在想：再多写言语，或许已有些多余，就用李海洋老师研究组的座右铭作为此文的结束语吧：“老老实实做人，踏踏实实做事”!　　采访编辑：王海李海洋研究员简介　　李海洋研究员，1964年4月出生，河南汤阴县人 1984毕业于郑州大学化学系，1992年在中科院大连化物所获理学博士学位。分别在香港大学(1995)、日本分子科学研究所(1997)、美国肯塔基大学(1998-2000)、加拿大NRC分子科学研究(2002)等进行访问研究。　　1999年入选中国科学院“百人计划”，在中国科学院安徽光学精密机械研究所任研究员、博士生导师，从事激光光谱学、环境光化学和先进飞行时间质谱技术在大气检测中应用的研究。　　2003年9月起担任中国科学院大连化学物理所快速分离和检测研究组(102组)组长。　　李海洋研究员，近年来主要从事光谱、质谱、激光与物质相互作用方面的研究，取得了丰硕的成果 发表学术论文100余篇，在新仪器研制方面申请发明专利22件 先后承担“中科院百人计划”、“国家863计划”、“国家科技支撑计划”、“国家自然科学基金重点项目”、“科技部科技支撑计划”、“中国科学院科研装备项目”、“国防项目”等多项国家级重大研究课题。　　2008年年初，李海洋研究员荣获“第一届大连市归国留学人员创业英才”光荣称号。　　快速分离和检测研究组简介　　快速分离与检测研究组(简称RSD)， 又称102组，是以中国科学院百人计划引进的学科带头人李海洋研究员(博士生导师)为首组建的中国科学院创新研究组，研究组面向国家安全、生态环境和生命健康对分析科学的迫切需求，发展用于现场快速检测的高端分析仪器，为客户提供系统解决方案，用高水平研究引领应用市场。　　快速分离与检测研究组网址：http://rsd.dicp.ac.cn/

p　　5月25日从中科院大连化物所获悉，该所快速分离与检测研究组李海洋研究团队已经与大连一家企业签订2000万元的专利转让和专利使用合作协议，着手将试剂分子辅助光电离正离子迁移谱仪技术，整合到已经量产的爆炸物离子迁移谱检测仪中。/pp　　近年来，新型过氧化爆炸物越来越多地出现在恐怖袭击中，虽然在机场、火车站、地铁站等公共场所，都大量安装有炸药探测仪用于爆炸物的检查，但这些探测仪大多只能检测出传统爆炸物，新型爆炸物很难被检测到。/pp　　为解决这个问题，大连化物所快速分离与检测研究组李海洋研究团队，研制出一种试剂分子辅助光电离正离子迁移谱仪，不论爆炸物和哪种基质混在一起，都不会受到干扰。这种新型检测方法拓宽了爆炸物的检测种类，降低了爆炸物的漏检率，在公共场所的安检中具有广阔的应用前景。/pp　　一直以来，仪器信息网也在持续关注李海洋老师研究团队的科研进展，相关新闻如下：/pp　　a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20160504/190197.shtml" target="_blank"中科院大化所高灵敏检测恶臭含硫化合物获新进展/a/pp　　a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20160419/189103.shtml" target="_blank"大连化物所新型过氧化爆炸物检测技术研究取得新进展/a/pp　　a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20151021/175277.shtml" target="_blank"访大连化物所快速分离与检测课题组组长李海洋/a/pp　　a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20080811/021131.shtml" target="_blank"国产快速在线质谱仪、离子迁移谱仪产业化进程——访中科院大连化物所青年科学家李海洋研究员/abr//p

23日，记者从大连化物所获悉，该所快速分离与检测研究组李海洋研究员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，一次性通过公安部检测。这款新产品为我国完全自主知识产权产品，能够在6秒钟时间内检测出爆炸物、毒品等危险物。　　在人员、物资高速流动的今天，如何在人群和货物中快速、准确地检测出隐藏的毒品和爆炸物，已成为关系公众安全的一项亟待解决的难题。离子迁移谱检测技术凭借其仪器简单、体积小、灵敏度高和分析时间快等优点，在毒品和爆炸物检测方面获得了快速发展和广泛应用。但是，由于我国使用的此类检测设备需要使用放射物质，申报购买受到了严格管控，加上目前能够满足灵敏度及可靠性等技术指标要求的设备大多被国外公司垄断、耗材费用较高，这导致了很多已购置的检测设备大多处于闲置状态。　　据介绍，离子迁移谱作为一种大气压条件下的气相离子分离分析技术，原理如同百米赛跑：将不同的离子放于同一起跑线，根据离子到达终点的时间先后，实现不同物质的识别。该所研发的新设备不使用放射性物质，而且能自动快速切换正、负离子检测，检测范围变得更加广泛，实现了在6秒钟内检查出旅客身上是否携带爆炸物和毒品等危险化学物。此外，仪器的耗材成本也较低，内设的自动清洁系统则让设备对环境的要求更低，适用于人流密集的公共场所，如机场、码头、车站、大型集会安检等。　　据了解，目前该设备已申请发明专利20余项，建立了模块化设计、加工等一系列标准生产流程，为规模化生产奠定了坚实基础，并已获得市场资质。

29日，一架埃及航空公司的客机被劫持，劫持者宣称身上系了一条爆炸物腰带，事件再次触发大众敏感的神经：爆炸物腰带如何能通过安检?尽管事后“爆炸物腰带”被证实为虚假，但在日益增多的国际恐袭中，非常规的简易爆炸装置早已成为恐怖分子倚重的武器。相应的，反恐爆炸物探测技术研发应用，将变得越来越重要。　　到底有哪些检测手段可以让爆炸物无所遁形?　　【仪器检测】　　目前，世界各国正在加强对重要场所如要害部门、机场、铁路、地铁的防爆安检。按照技术原理不同，探测技术可分为x射线探测技术、电化学探测技术、电磁探测技术、中子探测技术等4类，实际应用则有X射线安全检查设备、离子迁移谱探测设备等。　　防爆技术研发不断进步　　X射线安全检测和离子迁移谱探测设备是目前最常用的两种爆炸物探测设备。　　X射线技术　　目前，X射线技术较先进的双能CT探测已被应用于防爆安检。相比传统X射线，后者能围绕被检物断面作旋转扫描探测，计算机根据采集到的360° 投影信号重构图像，有效识别隐藏物体，提高对爆炸物的探测率。　　离子迁移谱探测仪　　面对防不胜防、非常规的自制炸药，全球对防爆技术研发一直不断努力。经典离子迁移谱(IMS)一般通过图谱上不同位置的尖峰区分不同的物质，被广泛应用于测定痕量的化学武器、毒品、爆炸物、空气污染等。而面对自杀式炸弹中的新材料——三过氧化三丙酮(TATP)，非放射源离子迁移谱探测仪被认为更有效。去年，巴黎系列恐袭自杀式炸弹所用材料就是TATP，这种自制爆炸物同样是2005年伦敦地铁爆炸案的“主角”。由于不含硝基，这种炸药不能被硝基炸药(如DNT，二硝基甲苯 TNT，三硝基甲苯)探测器检出。新型离子迁移谱探测仪既可检测出常规硝基炸药，也能实现对自制炸药TATP的快速检测。　　目前，常用防爆设备都是近距离使用，有些还是接触式的，会对周边人员安全造成威胁。因此，研发一种安全、有效、隐蔽的远距离防爆探测技术极为必要。远距离探测，一般设备与人员距目标物几米到100米，潜在危险小，隐蔽性高。从技术研发上看，主要有激光光谱检测、太赫兹与毫米波等技术。　　等离子体激光传感器　　从未来看，携带便捷的等离子体激光传感器，会是研发应用的新趋势。据悉，加州伯克利分校开发出一种超高灵敏度的等离子体激光传感器，可以检测出极其微小浓度的爆炸物，能有效探测那些被恐袭广泛使用前难探测出来的爆炸物，被认为有潜在的应用前景。　　乳房炸弹可防　　此外，亚利桑那大学则利用光、声和微波热声成像的混合技术探测液体炸药，这项技术原本用于乳腺癌的研究。研究人员指出，超声图像能显现出物体的清晰形状，但不能描绘其性质，微波热声成像对比度明显，但形状不清晰，综合二者优势，可望探测出注入人体的一种含水量高的炸药，这对检测类似“乳房炸弹”——通过隆胸手术将炸药植入女性乳房——将起到重要作用。　　【植物探测】　　应用尚需时日　　美国科罗拉多州立大学去年发布一项很酷的研究成果：他们发明出一种接触到空气微量TNT成分后会变色的植物。　　据报道，这种植物探测到爆炸物后会从叶子中排出叶绿素，变为白色。让研究人员兴奋的是，当用于检测TNT(最常用爆炸物)时，他们所能检测出最低浓度比排爆犬低得多。但现阶段，植物探测的缺点很明显：反应时间慢——目前植物的反应时间大约是几小时，与实际中争分夺秒的探测爆炸物的需求差距很大 变化过于细微——植物从绿色变成白色，两者差别可能很微小，很易受其他因素干扰。研究者认为，要攻克上述两个技术难题，最短仍需3年，最长要5到7年。　　【生物探测】　　动物比科技更有效?　　除了技术探测，利用动物、植物、微生物探测地雷和生物探测技术也是防爆的重要研究方向。有时，动物探测可能比技术探测更高效。　　狗，探雷先锋　　说到动物探雷，人们最熟悉的功臣非狗莫属，狗也是出现在探雷和反恐行动中最多的动物。狗口鼻部的嗅觉能力是人类鼻子的23倍，与电子辅助器材比，狗在寻找炸药方面既快又安全。一只训练有素的狗每天可搜寻9000平方米的面积，能够发现埋藏在地下1米深的反坦克地雷。　　鼠，比人类探测速度快百倍　　与狗相比，老鼠并不是一种人类喜欢的动物，但它们探测爆炸物的优势可能比狗还多：它们的嗅觉是犬类嗅觉的8倍 体重轻，在作业中不会引爆装有触发引信的地雷或爆炸物 它们很少生病，不像狗那样在工作中容易分心，也不像狗那样对训练员有强烈的依赖。　　为此，研究人员推出“吸尘器方法”对老鼠进行爆炸物探测培训，让老鼠嗅探吸尘器吸入的灰尘，一旦发现炸药气味，老鼠就按一下键 美国科学家还把极小电子装置植入老鼠大脑，通过无线电操控，使老鼠在500米内通过前进或侧向运动寻找目标，这种方法训练周期只要3个月，可靠性达100%，比人类探测速度快100倍。　　蜂，觉察10千米内TNT气味　　美国国防部曾训练蜜蜂查找和定位爆炸物，蜜蜂仅用2天时间就能掌握探测地雷和爆炸物技能。据报道，经过训练的蜜蜂会在可疑的地域上空盘旋，可通过嗅觉器官觉察到10千米以内的TNT等炸药气味以及微量化学成分。为了确定雷区范围，研究人员还发明了一种可固定在工蜂背上的迷你天线，以便跟踪它们，实现空中大面积探雷。

p　　近日，中国科学院大连化学物理研究所快速分离与检测研究组研究员李海洋，利用一种TPG构型离子门，在不损失离子灵敏度的前提下，研制出一种分辨能力(R)超过100的离子迁移谱技术。该技术有望提高商品化离子迁移谱仪器对爆炸物及化学战剂识别的准确性，降低仪器的误报率。相关研究结果被Analytical Chemistry收录。/pp　　离子迁移谱技术研究领域面临着如何实现离子迁移谱分辨能力提高的同时，不损失其对不同离子的检测灵敏度这一挑战。为解决这一问题，该研究组2012年曾提出一种解释BNG构型离子门关门电场特性的“三区理论”。在该理论指导下，通过提高离子门关门电压，可以在一定范围内实现分辨能力和检测灵敏度的同步提高。但过高的关门电压会造成离子灵敏度的损失，且迁移率越大，离子灵敏度损失越明显。/pp　　在最近的研究中，李海洋团队研制出一种无离子歧视的TPG构型离子门。基于该离子门，通过提高离子迁移谱内部迁移电场的强度并降低离子门开门时间，将离子迁移谱的分辨能力提高到超过100，同时保持不同离子的灵敏度。该技术解决了不同溶剂对TATP识别的干扰问题，提高商品化离子迁移谱仪器识别TATP的准确性，降低仪器的误报率。/pp　　该研究是李海洋团队研制超高灵敏离子迁移谱技术后，在离子迁移谱领域的又一技术突破。研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="W020171206361680662218.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/noimg/4f51739f-7d4c-455a-ad72-bc4c93760636.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"大连化物所超高分辨离子迁移谱研究取得进展/pp/pp/p

近日，中科院大连化物所李海洋研究团队在无机炸药现场快速检测方面取得新进展：基于原位酸化增强技术，利用离子迁移谱首次实现了快速检测痕量无机炸药，测量周期小于5s,检测灵敏度达到100pg，该成果已经发表在Nature子刊Scientific Reports上(原文链接)。　　无机炸药在我国是一类非常重要的炸药，由于其原料易得、制造方法简单且成本低廉，其监管极其困难，每年由于其非法制造、运输及使用，经常导致财产损失和人身伤亡事件。但是，目前缺乏适合现场检测无机炸药的仪器和方法，离子迁移谱虽然已经成为爆炸物检测的主要手段，但由于无机炸药中含有难挥发性的无机盐成分，其检测效果并不理想，长期以来一直是国际难题。　　李海洋创新性地提出了通过在采样片上添加磷酸对无机炸药进行原位酸化，利用热解析进样，实现离子迁移谱快速、高灵敏地检测无机炸药中难挥发性无机盐(硝酸钾、氯酸钾和高氯酸钾)。通过采样片上原位酸化无机炸药，5s内实现10-12克级别无机炸药(如鞭炮、黑火药和火柴头)的快速痕量检测，将检测灵敏度提高了3000多倍以上；同时该技术保持了对传统有机炸药(硝基爆炸物如硝铵、梯恩梯和太安等)的高灵敏检测性能。　　该新型无机炸药和有机炸药检测新技术和新仪器非常适合爆炸物的现场快速高灵敏检测，在机场、车站等重要场所的安检领域具有广阔的应用前景。

p style="LINE-HEIGHT: 1.75em"　 表面增强拉曼散射(SERS)检测具有灵敏度高、指纹识别、易实现便携式检测等特点，已成为重要的定性分析方法。SERS信号主要是由基底的表面等离子体共振产生的巨大电磁场所引起，基底上尖锐的突起或小于10 nm的间隙可构成SERS“热点”并产生极强的局域电磁场，从而极大地增强SERS信号。制造锐利边缘或尖端，是提高贵金属纳米粒子电磁“热点”的一种有效方法。银纳米三角片是一种典型的具有锐利边缘与尖端的贵金属纳米结构，可以提供较强的电磁“热点”。然而，在此基础上，如何利用三角片锐利边缘造成狭窄间隙，进一步增强SERS活性，成为高灵敏检测分析的关键。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"　　中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室科研人员使用溶液还原方法，制备了边长为200 nm，厚度为20 nm的银纳米三角片，并通过自组装方法负载在滤纸纤维上构筑纳米间隙，从而获得了具有更强电磁“热点”的柔性SERS基底。与其它典型的银纳米结构SERS基底(如银纳米棒阵列、银纳米立方块或银纳米球负载的滤纸基底)相比，具有锐利边缘与尖端的银纳米三角片负载的滤纸基底具有灵敏度高、重现性好、制备简单等特点，可检测浓度低至10-8 mol/L的探针分子pATP。同时，该基底可实现对爆炸物苦味酸(PA)的选择性、高灵敏检测，检测限达到10-6 mol/L。该柔性SERS基底可在安检过程中通过擦拭取样的方式，实现痕量爆炸物检测。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"　　相关研究成果发表在Sensors and Actuators B: Chemical上，该工作得到国家自然科学基金、中科院“百人计划”项目的资助。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"　　a title="" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400516303240" target="_blank"文章链接/a/pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"img title="W020160422389054286327.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/1252cfd2-2cb2-4a49-8d10-0458d1b4a111.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"基于银纳米三角片的痕量爆炸物柔性SERS基底/ppbr//p

所谓爆炸物泛指能够引起爆炸现象的物质，例如雷管、炸药、黑火药等，粉尘、可燃气体、燃油、锯末等在特定条件下引起爆炸的物质，广义上也属于爆炸物。如电视剧《开端》里高压锅内的爆炸物，如果能提早发现，也能杜绝犯罪，保障人民群众生命财产安全。现如今特殊环境下所拥有的检测仪效果多样，通常使用环境复杂，针对检测爆炸物这一点，具体环境的差异存在而导致各自不同的使用功能。手持式痕量爆炸物探测仪 SHINS-P200SHINS-P200是赛纳斯联合嘉庚创新实验室公共安全联合研究中心，研发的最 新一款手持式痕量爆炸物探测仪，采用蓝牙无线连接技术，通过非接触式抽气采样，5秒快速识别爆炸物，可连续实时监测，当仪器周围环境炸药浓度或采样质量达到探测限时，仪器能快速发出报警指示。“电子鼻”即是仿照生物的嗅觉系统而研制出的检测气体的传感器或集成系统。赛纳斯SHINS-P200产品基于功能仿生狗鼻的启发：狗鼻内部粘膜有约3亿个气味受体细胞，气体分子与这些受体细胞接触，引起级联放大的生化反应，进而识别气体成分。基于功能仿生材料设计，具有“一点接触、多点响应”的链效应特点的荧光淬灭爆炸物检测技术被普遍认为是灵敏度最高、选择性最好的可实用化、可微型化的技术，有利于“电子鼻”传感薄膜的制备。赛纳斯SHINS-P200型产品基于自主技术产权，打破了目前国外企业垄断荧光淬灭安检产品的现状，达到国际领先水平。颠覆了现有检测方法局限，创新性的发展了微型化、智能化、非接触式爆炸物检测的超灵敏“仿生电子狗鼻”，对未来战争、航线保障、反恐防爆、国防安全具有重要意义。应用领域 1、反恐排爆侦查 2、应急响应部门探测危化品 3、公共治安巡防安检 4、海关查验可疑物品 5、公共交通、货物运输安检 6、高级别防护目标、重大活动安检 产品特点与优势1、手持式、重量500克，方便携带 2、一键式操作、简单方便、易学易用、使用性强 3、耗材元件更换简单，无需复杂拆机操作 4、警用安全防护设计 5、仪器报警后，按复位键即可重新检测，无需校准或等待步骤 6、环境适应性强 7、开机时间小于3秒 8、可检测40 余种爆炸物，包括： 民用炸药（硝酸铵、黑火药、鞭炮药、点火药、TATP 等） 军用炸药（TNT、DNT、特屈儿、苦基胺、黑索金、太安等 液体炸药（硝基甲烷等） 应用案例 1、城市及边境检查站可疑物安检排查 2、重要场所日常安检爆炸物排查

离子迁移谱（Ion mobility spectrometry, IMS）是一种在电场作用下通过离子在中性气体中迁移从而实现离子分离与检测的技术。IMS发展至今已具有三大技术优势：首先，IMS 可与电离效率较高的大气压化学电离源联用，获得 ppt 量级的检测限；其次，IMS 分析可在 ms 量级完成，且与色谱、质谱分离相正交；再次，离子迁移率 K 与离子形状、尺寸等结构信息直接相关。基于前两种优势，IMS 被广泛用于化学战剂、爆炸物、毒品及危化品的现场快速检测中，并发展成为一种主流核心技术。然而，离子迁移谱技术研究领域一直面临着如何实现离子迁移谱分辨能力提高的同时，不损失其对不同离子检测灵敏度的这一重要挑战。为此，金铠仪器（大连）股份有限公司与中国科学院大连化学物理研究所长期开展合作，成立质谱发展事业部，开展离子迁移谱研发工作，先后攻克了非放射性电离源，无离子歧视的TPG构型离子门等全自主技术。基于TPG构型离子门，通过提高离子迁移谱内部迁移电场的强度并降低离子门开门时间，将离子迁移谱的分辨能力提高到超过100，同时保持了不同离子的灵敏度。该技术成功解决了不同溶剂对TATP识别的干扰问题，提高商品化离子迁移谱仪器识别TATP的准确性，降低仪器的误报率。金铠仪器 高精度连续在线测NH3仪金铠仪器基于离子迁移谱技术研制的高精度在线测NH3仪，具有灵敏度高、检测快速、结构简单、操作方便等特点，可用于大气环境、工业污染源、高纯气体以及材料释放NH3的高精度在线监测。中科院大气物理所应用场景大气环境联合观测实验青岛联合观测站氢燃料电池汽车是氢能应用的主要途径，作为燃料的氢气，其纯度和所含杂质的含量，对氢燃料电池的放电性能和寿命具有重大影响。将其分为有毒性杂质（总硫、CO、HCHO、HCOOH、总卤化物、NH3）和其他杂质（O2、He、Ｎ2、Ar、总烃、CO2、H2O、颗粒物）。离子迁移谱也可用于同时检测氢气中的硫化物，甲醛，甲酸，NH3杂质。离子迁移谱技术展望：（1）离子迁移谱高频测量应用离子迁移谱的测量速度极高，可在 10 ms 内完成一个测量周期，最高测量频率可达 100 Hz，在需要高频测量的应用中具有良好的发展前景。例如，大气环境中，涡传输的时间尺度范围较大，可从 0.1 秒到数小时， 只有使用测量频率在 10 Hz 以上的仪器才能捕集大气中绝大多数的涡，并监测其中的化合物。离子迁移谱技术的测量频率远高于 10 Hz，因此，在大气涡相关计算污染物通量方面具有广阔的发展前景。（2）多种化合物同时精确定量离子迁移谱同时测量多种化合物时，因其反应不为一级动力学反应，谱峰的强度不与化合物的浓度呈正比例关系，使其定量应用受限。因此，发展离子迁移谱测量多种化合物的精准定量为离子迁移谱发展的一个方向。（3）固定点危化物泄露预警应用离子迁移谱对化合物的测量速度较快、灵敏度高，可对极低剂量危化物的泄露快速测量，可用于固定点危化物泄露预警。（4）离子迁移谱技术与其它技术联用离子迁移谱技术与其它快速分析手段联用，例如质谱，可以保留高分析速度的能力下，极大提高分析方法的峰容量，提高仪器的定性识别能力；降低化学背景，提升灵敏度和定量范围。并且可利用离子迁移率与离子结构信息之间（m/z）的关系区分同分异构体等。 本文来源：金铠仪器（大连）股份有限公司

仪器信息网讯 在第十四届北京分析测试学术报告会及展览会(BCEIA 2011)召开期间，德国格林德公司召开技术交流会，向用户呈现了两款德国最新的仪器：德国G.A.S.公司的离子迁移谱仪，Inrag AG公司开发的I-Graph-X系列便携式、在线气相色谱仪。30余名业内用户参加了此次交流会。交流会现场　　德国I-GRAPH气相色谱仪工程师Andi Wyss先生在“微技术气相色谱”报告中介绍说：“I-Graph-X系列便携式、在线气相色谱仪由Inrag AG公司开发并申请专利，融合了气相色谱和世界领先的微流量技术，获得了2008和2009年度德国工业产品奖，并获得了ATEX，GOST等质量认证，达工业6防等级IP65和防暴Ex。”　　“I-Graph X色谱仪的优势在：(1)针对不同的市场和应用有三种型号：I-Graph XC便携式气相色谱仪、I-Graph XS便携/车载气相色谱仪、I-Graph XP/XPX普通在线和防暴在线式气相色谱仪；(2)结构紧凑轻便，小巧灵活，更易于使用；(3)GCM管理软件，设置参数后可连续测量，软件图像化，灵活简单，操作易学；(4)采用独特的微技术缩短分析周期，分析周期一般在30-180s；(5)可编程的柱加热温度：0°C 到350°C，最快升温速度达8℃/s；(6)有7根不同型号的色谱柱可选，包括六个不同的“包装柱”和一个“薄膜柱”；(7)低气体消耗，配备100mL气体罐；(8)检测限达1ppm；(9)液晶触摸屏和接口，如USB/RS232等。”　　最后，Andi Wyss先生介绍说：“I-Graph X是一个强大的在线快速气体分析工具，可以方便的在现场对排放的气体进行检测和警报。I-Graph X系列色谱仪主要应用领域包括天然气组分分析、石化气体组分便携/在线分析、生物沼气检测、核安全监测、石化动火安全检测、煤矿安全检测。此外，在化学，制药，颜料和色料行业，还有精炼厂和污水处理厂等，I-Graph X可用于监测爆炸性的气体混合物，也可用于其他需要监测气体成分的行业。”　　德国GAS公司气相离子迁移谱应用工程师 bolan cao-lao曹女士在“快速检测分析技术离子迁移谱及其应用”报告中　　曹女士首先介绍说：“德国G.A.S.公司成立于1997年，总部位于Dortmund TechnologyCentre。公司由20多名电气工程师、软件工程师、化学专家、物理学家及技术人员组成。公司主要从事离子迁移谱仪的开发生产和销售。其主要应用领域包括：天然气气味分析、过程控制、气味鉴定、产品鉴别、呼吸分析过程中的痕量气体检测等。”　　“德国G.A.S.公司生产的离子迁移谱(IMS)的主要特点是：(1)高灵敏度：对VOCs具有低至几个ppb (μg/L)级别的检出限；(2)快速：利用IMS分析一个样品时间为 3-10秒；利用GC-IMS分析样品的时间为 3-10分钟；(3)高选择性：可利用GC预分离；(4)使用简单：无需样品前处理；(5)定性分析：根据IMS图谱定性分析物质；利用指纹鉴别确定产品质量(好，坏，是否新鲜等)。”　　对于离子迁移谱仪的应用，曹女士介绍说：“离子迁移谱特别适用于检测挥发性有机物。此外在食品行业，尤其是食品安全领域，离子迁移谱具有越来越重要的作用，它可以应用于饮料工业及食品工业的质量控制，可用于原材料和产品的检测和实时过程监控等。离子迁移谱可以用区别不同可乐品牌、鉴别咖啡的新鲜度，进行不同品牌大米的分析、不同品牌酱油的分析、不同葡萄酒的分析。”　　此外，在交流会中，曹女士为现场用户详细介绍了离子迁移谱的工作原理、GC-IMS的结构，核心组件、离子迁移谱图分析、应用软件、FlavourSpec 气相离子迁移谱的特点等内容。用户对于该技术十分关心，在现场纷纷向专家提问了解详细信息。

一台代表食品安全快速检测技术先进水平的离子迁移谱仪，在12月2日到4日上海举行的《2012第六届中国国际食品安全控制及检测仪器设备展览会》上亮相展出。　　产品的现场演示尽显神奇：操作人员无论从待测的动物毛发、肌肉组织，还是从新鲜奶制品和蔬菜等农副产品中摄取微量样品，通过直接进样送进这台复印机大小的离子迁移谱仪，不到两分钟，机器就准确给出了所测物质中是否存在三聚氰胺、瘦肉精、农药残留等多种国家禁止使用的农药残留、非法添加和生物毒素等有害物质。　　现场专业人士深入浅出的介绍，解开了离子迁移谱仪的神奇之谜。这种技术和设备的基本原理是：通过化学电离的不同物质，其所形成的离子的迁移率不同，根据不同的离子迁移率就能区分出不同的物质，从而完成对于不同有机化合物的测量。　　离子迁移技术发明至今虽然已有将近30年的时间，但只是在最近几年才取得真正的进展并进入实用阶段，而上海矽感信息科技有限公司将离子迁移谱技术用于食品安全领域的快速检测和化学分析，在国内外尚属首例。近年来我国各地频发的食品安全事故严重危及广大人民群众的身体健康和生命安全，已引起党和政府高度重视，正在大力采取措施保障食品安全，而建立方便快捷、准确可靠的检测体系是其中基础一环。离子迁移谱技术产品的应用推广，将形成对现有监管手段和技术的有效补充，极大改善当今中国社会食品安全的监管状况，尤其是对县一级农产品风险评估和环境监测，对农产品生产的源头控制，大型农产品集散、批发和消费场所的食品安全监管有着广泛的市场应用前景。　　据食品安全检测专家介绍，由于技术环境和产品条件的约束，我国现有的食品安全检测体系和技术手段呈现两极分化的态势：一是在快速检测领域，我们至今还在采用欧美发达国家60、70年代发明并且已经淘汰的快速检测卡、酶抑制免疫法等落后的检测技术，这些技术虽然价格较低，但检测精度也低 二是在计量检测领域，目前大部分设备都是属于实验室应用级的，日常运行和维护都需要特定的实验室，并且几乎所有的待检物品都需要对样品进行几小时至几十小时的预处理，检测费用也很高昂。　　相比之下，离子迁移谱仪的优势尽显:可在生产现场实施检测，不需要对送检样品进行预处理，能对待测物质做到精确定性和相对定量，而全部检测时间缩短为分钟级。这些优势使得生产企业对食品安全的源头控制和消费者在购买安全食品时的现场筛选成为可能。与此同时，再配合现代二维码信息识别技术、互联网和数据库技术，对从“农田到餐桌”的整个食品供应链,包括原产地环节、食品加工环节、流通环节和销售终端环节进行全过程动态检测记录、标识和追溯，都具有了实际可操作性。　　据了解，重庆、武汉等城市的企业或超市已开始试用离子迁移谱仪检测食品安全。

PeakMachine离子迁移谱系统允许二维分离复杂基质中存在的挥发性化合物。多毛细管柱气相色谱仪（MCCGC）与离子迁移谱仪的结合非常适合通过顶空技术分析液体和固体样品。Peak Machine的2D分离基于GC保留时间和每种化合物的离子迁移率。PeakMachine在大气压下以及在低于大气压下均可工作。Peak机器为离子迁移谱仪提供了最佳参数。IMS的工作温度为30-140°C，分辨力高达100 FWHM，适用于分析复杂基质中存在的风味和气味。Peak机器还允许将掺杂剂气体（反应离子改性剂）插入IMS，从而提高了仪器对目标化合物（例如内酯）的选择性。适用于食品，饮料和制药行业的质量控制 Peak Machine优点：非放射性等离子体电离源高灵敏度高解析力在大气压和低于大气压下运行现场最高工作温度与任何自动进样器兼容机器学习分类用于：复杂矩阵的2D分析（二维双模式）被分析化合物的分类食品，饮料，化学工业气味风味等VOC / TOC分析化学分析研究实验室爆炸物化学品技术参数：工作压力600-1200 mbar工作温度30-140℃分辨力N2/空气90/100 FWHM灵敏度ppb-ppt漂移气流500-1200 ml/min样气流量2-500 ml/min漂移场强度200-560 V/cm极性正负电离源电晕放电预分离气相色谱电源250V/24V通信 TCP/IP，USB 2.0尺寸（毫米）490x390x150创新点：1、非放射性电离源，安全性可靠2、兼容市面上任何色谱自动进样器3、正负双极性模式下2D视图MCCGC-AIMS PeakMachine气相离子迁移谱

p　　近日，同方威视无源台式痕量爆炸物毒品探测仪通过了欧盟民航委员会(ECAC)旅检类和货检类两项技术标准测试，同方威视成为唯一达到ECAC标准的国内企业。/pp　　痕量爆炸物探测仪(ETD)为航空安检中重要的组成部分，广泛应用于旅客随身或托运行李二级复检，可在几秒内快速探测到在旅客和行李表面残留的纳克级别(10sup-9/sup)的爆炸物。/pp　　ECAC标准是目前国际民航安检领域最高级别的标准之一，在业内具有很高的知名度和公信力。此次达到ECAC标准，标志着同方威视自主研发的无源电离技术已经达到国际先进水平。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 319px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/227414a9-1eec-4429-82bb-ab6b633ae42c.jpg" title="微信图片_20191031161108.jpg" alt="微信图片_20191031161108.jpg" width="450" height="319" border="0" vspace="0"//pp　　让世界更安全，是我们威视人不懈的追求。截止目前，痕量爆炸物探测产品经过15年迭代，已经在全球30多个国家累计销售6000余台，广泛应用于民航、海关、公检法司等多个领域，为全球国境和人民生命财产安全保驾护航。/p

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strongspan style="text-indent: 2em "仪器信息网讯/span/strongspan style="text-indent: 2em " 离子迁移谱（Ion Mobility Spectrometry，IMS）技术主要是通过气态离子的迁移率来表征各种不同的化学物质,以实现对各种物质分离检测的目的。因此,离子迁移谱在出现的初期还被称气相电泳和等离子体色谱。该技术特别适合于一些挥发性有机物的痕量探测,如化学战剂、毒品、爆炸物和大气污染物等。现在,该技术已经广泛应用于公安侦察、公共场所(如机场、火车站、海关)安检、反恐、缉毒、国防、环境检测、工业生产中有害气体监测等。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "公安部第三研究所关于离子迁移谱技术的研究历史近20年，2002年时三所申请了第一个关于离子迁移谱技术的国家课题，并开始了该技术的引进消化吸收，逐步将该技术产品化，并广泛应用于毒品、炸药的现场痕量检测。而过去的十几年里，伴随着迁移谱分析仪器的样式、几何形状和尺寸的发展变化，迁移谱分析方法也在不断推陈出新。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "那么，span style="text-indent: 2em "离子迁移谱技术与质谱仪器的联用，对质谱应用的发展起到多大的推动作用？/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "公安部第三研究所研制的离子迁移谱产品有何独特的技术优势？将在哪些领域得到广泛应用？考量科研成果是否适合产业化的标准是什么？/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "从技术发展的角度，目前国产仪器的研制存在哪些技术瓶颈？未来国产仪器研发的技术发展呈现哪些趋势？/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "针对以上问题，仪器信息网特别采访了公安部第三研究所的研发工程师金洁，请她就以上问题分享了其观点想法。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style="text-indent: 2em "以下是采访详细视频：/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "br//span/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=978DE21C7BEDB5BC9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/scriptpbr//p

一、方案目的　　1、通过检测可疑物可以有效的防止危险恐怖事件的发生 　　2、通过检测爆炸残留物来推断爆炸物的材料性质 　　二、行业应用背景　　随着防恐防暴安全意识的增强，对于能够快速、准确的鉴别出危险爆炸物及其前制备材料的方法也变得越来越迫切。与传统检测手段相比，拉曼光谱作为物质的分子“指纹”图谱，能够快速、准确、无损的鉴别出易燃易爆危险品的种类。　　X射线技术和离子迁移谱探测技术是目前主要的防恐防暴技术手段。X射线技术对于检测出的隐藏物体，不能将其定性，需要将检测出的疑似物送到检测中心进行判断，需要时间较长。离子迁移谱探测技术是一种气相分析技术，它的检测原理是首先将样品分子电离形成产物离子，产物离子随之注入一均匀电场中迁移，也就是被测样品需要成蒸汽或微粒气化的状态。离子迁移技术存在的缺陷主要有以下几点：　　1、检测探头易被污染，不易清洁，更换成本高 　　2、不能检测不易挥发的无机爆炸物等 　　3、检测精确度低，一般只能达到50%左右的准确率。　　去年，巴黎系列恐袭自杀式炸弹所用材料就是被恐怖分子称呼为“撒旦之母”新型炸药TATP，这种自制爆炸物同样是2005年伦敦地铁爆炸案的“主角”，双氧水和丙酮是这种新型炸药的主要原材料。现在的X射线和离子迁移谱探测等技术手段并不能有效的检测出这种新型炸药及其前制备的主要原材料。而南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪SSR-3000不仅可以检测常规的爆炸物及其制备原材料，对于这种新型炸药及其制备原材料也可以快速准确的识别出，能够有效的控制这种炸药的合成及防止恐怖爆炸事件的发生。　　三、仪器介绍　　南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪SSR-3000如图1所示，在危险爆炸物识别和分析中优势十分明显，主要表现在以下几个方面：　　1、检测时间短(1-5s) 　　2、检测结果重复性高 　　3、无需前处理，检测方便 　　4、对检测物无损检测 　　5、可持续工作6-8h 　　6、可定制探头长度、焦距等(目前基本探头光线长度在1.5m左右，焦距7.5mm)图1　　四、检测方法　　1、对于检测物质(固体、粉末或者液体)装在透明的玻璃瓶或者塑料瓶里面，我们可以直接将探头贴近容器进行检测，如图2所示 图2 图3　　2、对于直接检测固体或者物质装在透明塑料袋等里面，我们可以将我们的定制固体探头冒加在探头上，然后贴近塑料袋等检测，如图3所示 　　3、对于液体装在不透明的载体时，需要将被测液体取出，放置在比色皿中，再将比色皿放置在比色皿槽内，如图4所示，再将样品池冒盖上，探头摆放如图5所示进行检测(图4和图5中的样品池及探头摆放位置为实际SSR-3000的检测示意图)。 图4 图5　　五、部分爆炸物谱图　　图6-图7是硝酸钾和过氧化氢两种常见的无机爆炸物的拉曼谱图，图8-图10硝酸铵、硝化纤维素和TNT三种常见的有机爆炸物的拉曼谱图图6 图7图8图9图10　　六、结论　　在易燃易爆危险品的检测应用中，拉曼光谱技术与目前的检测手段相比，无论是在准确性、对样品无损还是检测所用的时间比较短都有着明显的优势，尤其是现在的高性能便携式产品的推出，大大提高了使用的便携性。并且现在无论是对于拉曼光谱仪的操作还是配套的软件的操作都非常简便，真正实现“傻瓜式”操作。从拉曼光谱对于有机爆炸物和无机爆炸物的几幅谱图中我们也可以看出，不同 的物质的谱图是不一致的，并且拉曼光谱检测易燃易爆危险品时基本上不需要前处理，对于用透明塑料袋以及透明玻璃品装的样品，甚至不需要取出样品，直接就可以检测，大大降低了样品被污染的可能性。但是拉曼光谱技术也有一定的缺陷，对于目前比较难解决的黑火药的检测，我们对其也有着较好的检测技术手段。　　未来，无论是在爆炸物现场快速检测，还是在各个卡扣，安全检查口的快速筛查，拉曼光谱技术都会是一种强而有力的检测手段。而南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪，不仅性能好、携带方便、谱图数据库全而且软件使用的简单、智能程度高、检测准确度高，在易燃易爆危险品检测领域有着其无可替代的作用，探头的可定制化服务大大的提升了使用的范围，增加了操作人员的安全性。(内容来源：南京简智)

FlavourSpec 气相-离子迁移谱仪用于香水质量鉴别 香水宛如让人迷醉的酒，品质越好的其味道才越醇厚悠长，让人回味无穷。劣质廉价的香水味道是无法与优质的香水味道比拟的，因此香水鉴别很重要。那么如何鉴别香水的质量好坏呢？看包装？看色泽？No，这些都是太肤浅了！我们怎么可以只关注外表呢，我们要看本质！对，你猜对了，我们打开包装闻一下，说的高大上点叫品香，嗯，这个有点薄荷味，这个有点薰衣草味.......闻了几个之后怎么觉得每个香水都一样了？非常抱歉您的嗅觉疲劳了。这可怎么办？不用惊慌！交给专业的FlavourSpec气相-离子迁移谱仪，仅需一滴香水，十分钟，检测出所有成分，快速比对出任意不同香水的成分差别。这么神奇？对！就是这么神奇！FlavourSpec气相-离子迁移谱仪首先通过气相色谱柱对分析物进行初步的分离，被初步分离的分析物电离后，进入漂移管，漂移管内有与分析物运动方向相反的漂移气气流，由于各分子的体积大小不同，使得他们与漂移气之间的碰撞效率不同，最终到达检测器（法拉第接收盘）的时间不同，从而实现了对分析物的二次分离。该设备不仅可以快速鉴别香水的质量好坏，品牌的伪劣，批次的差异，而且在仿香工艺方面也大有帮助！芬美意，德之馨两大香精香料公司也强烈推荐使用该设备。 名类新闻不得在内容中添加任何联系方式，新闻底部会自动添加联系我们的功能

离子迁移谱技术(IMS)是二十世纪七十年代发展起来的一种新兴的分离和检测技术。长时间以来，人们一提到离子迁移谱，总是和安检联系在一起。事实也确实如此，很长一段时间，离子迁移谱的主要应用领域集中在爆炸物及毒品的检测，而在常规的食品、药品检测领域却&ldquo 鲜为人知&rdquo 。　　近期，随着技术的进步，离子迁移谱升级为高效仪器(高效离子迁移谱，HPIMS)之后，开始进军药品及食品检测领域，现在我国的一些政府机构已经采购了相关的仪器。相比传统的离子迁移谱，高效离子迁移谱的优势有哪些?未来可否为食品、药品检测行业提供新的便利的检测手段进而占据一席之地?为此仪器信息网编辑特别采访了Excellims公司总裁兼首席执行官吴青博士。Excellims公司的创始人和CEO　　Excellims公司是一家位于美国马萨诸塞州的高科技公司，曾得到美国政府部门的资金支持，致力于新的、高端的离子迁移谱的研发和生产，是世界高效离子迁移谱技术的发明者也是现代离子迁移谱仪的领先者。Excellims还是马萨诸塞州评选的加速发展科技企业。经多年研发，于2012年，世界首创电喷雾高效离子迁移谱产品问世。目前，Excellims公司除了独立的高效离子迁移谱(GA2100 HPIMS)之外，高效离子迁移谱液相色谱检测器 (IA3100)可以直接与液相色谱相连为分析化学实验室提供二维分离 另外，高效离子迁移谱还可以与质谱联用，如RA4100 HPIMS-MS以及与赛默飞Orbitrap MS 联用的MA3100 HPIMS，其中IA3100高效离子迁移谱荣获2014年R&D大奖。　　Excellims公司的创始人兼CEO吴青博士毕业于华盛顿州立大学Herbert H.Hill实验室，博士学位的研究课题就是离子迁移谱及质谱仪的原理及应用。毕业之后其先后在布鲁克及GE从事质谱、离子迁移谱的研发，销售和市场工作，说起为什么选择建立Excellims公司?又为什么会选择高效离子迁移谱作为公司的主打产品?吴青博士谈到，&ldquo 我是一个偏技术的人，在我读博士的时候做了很多有关高分辨率离子迁移谱的研究工作，但很多技术并没有被当时的生产厂家所采用，没有真正成为产品供科学家和用户来使用。从我个人的角度来说，我真的很想让这些技术在产品上得以实现，而且我非常有兴趣做这个事情。&rdquo 　　下面我们就来听听吴青博士对高效离子迁移谱的理解。　　何谓高效?如何做到高效?　　何谓高效?与传统离子迁移谱相比，高效体现在哪些方面?　　对此，吴青博士介绍到，&ldquo 高效离子迁移谱与传统的离子迁移谱相比，灵敏度差不太多 分辨率高2-8倍，传统离子迁移谱的分辨率为10-30，而现在Excellimss公司独立的离子迁移谱的分辨率可以做到70-80，和质谱仪联用的仪器分辨率可以做到更高，最高分辨率可以做到120 线性范围高出两倍，传统离子迁移谱的线性范围一般做到1-2个数量级，而高效离子迁移谱可以做到2-4个数量级。&rdquo 　　&ldquo 此外，在进样方式上也有很大的改进，传统离子迁移谱应用面很窄，只能测挥发性及半挥发性物质，如爆炸物。Excellims采用了现代电喷雾源，配置了三种互换的进样方式(热解吸、电喷雾、气体直接进样)。气体、液体、固体三种类型的样品都可以在几秒钟内进行检测，鉴定。&rdquo 　　从传统的离子迁移谱到高效的离子迁移谱，如何达到高效?在哪些方面进行了改进?　　&ldquo 这是一个很关键的问题，但是也是一个很难解释问题&rdquo ，吴青博士介绍到，&ldquo 作为一个物理现象，离子迁移谱的峰宽跟扩散常数有关系，单纯根据扩散来说，离子迁移谱的分辨率理论上可以做到很高，但是由于仪器设备方面的一些局限，还有其它的一些因素，会造成峰变宽，只能做到一百或者几十。&rdquo 　　&ldquo 我在做博士论文的时候，做了很多分辨率改进的工作，有很多仪器设备方面的改进。其中最重要的是电场要均匀。离子在飞行的时候如果遇到障碍就会导致飞行时间变化，峰变宽，所以要保证电场中飞行的离子有同样的经历，在设计仪器的时候这是一个很关键的因素，也是一个最主要的因素。&rdquo 　　要做到高效，还有很多具体技术上的改进，吴青博士介绍到，&ldquo 比如进样方式的改进等，此外，我们还研究新原理的离子迁移谱、多维离子迁移谱，或者加不同电压的离子迁移谱。为此，Excellimss公司已经申请了五十几项专利技术，其中最主要的一个专利就是离子迁移谱、质谱和液相的三者联用的仪器，增加一个维度的分离，这是在美国今年刚刚批准的一个专利，可以给用户提供更多的便利和解决方案。&rdquo 　　近年来，随着对离子迁移谱认知，有很多仪器厂家把离子迁谱融入到质谱中。IMS-MS联用以成为了质谱仪开发的前沿。据介绍，在联用方面，Excellims和赛默飞有合作项目，赛默飞的Orbitrap软件可以直接控制Excellims的离子迁移谱。对于其他厂家的质谱，也是可以联接使用 只要在质谱厂家软件增加一个接口软件，就可控制离子迁移谱。与液相方面的联接比较容易一些，Excellims的离子迁移谱可以联任何厂家的液相，Excellims可以提供一些接口方面的配件和服务。　　高效离子迁移谱：理想的快检方法　　Excellims在GA2100的一份仪器介绍中是这样说的，&ldquo GA2100的分离能力大于等于液相色谱相，但是分析速度更高，运行成本更低。&rdquo 那么高效离子迁移谱与常规的分析仪器(GC、LC、MS)相比，有什么样的优势?　　对此，吴青博士介从分辨率、分析时间以及价格等方面给出了详细的介绍：　　&ldquo 分辨率是一个很关键的问题，质谱仪的分辨率要比离子迁移谱高至少3倍，其实质量数和迁移率都是物理常数，只是质量这个概念很容易接受。对质谱来说，分辨率不够，就要做高分辨的质谱仪，这也是离子迁移谱努力的目标。&rdquo 　　&ldquo 分离率方面，从色谱的角度来说，电泳是最高的，可以做到300左右，气相色谱一般来说可以做到140左右，高效离子迁移谱可以做到120左右(上端值)，平常可以做到70-80，常规液相一般来说是60-70。当然液相可以做很长时间的分离，效率可以提高很多，如UPLC可以做到很高。&rdquo 　　&ldquo 从时间上考虑，做一个电泳10分钟，气相20分钟，高效液相 10-20分钟，高效离子迁移谱分离检测基本上10s可以完成。&rdquo 　　&ldquo 价格方面，独立的离子迁移谱比最便宜的HPLC要贵，比最贵的HPLC要便宜。&rdquo 　　&ldquo 总体来说，高效离子迁移谱的分辨率可以和液相相媲美，但速度要快很多，适于样品快筛，现场移动方便，从这个角度上来讲，离子迁移谱是一个非常理想的快速检测的方法。&rdquo 吴青博士总结到。　　与传统仪器的竞争：不是替代，而是互补　　既然高效离子迁移谱具有以上的优势， 那么其是否可以代替液相或某一类传统的分析仪器?　　对此，吴青博士介绍到，&ldquo 不要认为离子迁移谱高效了就可以代替液相等产品，虽然在某些领域、某些应用上是可以替代的，但是高效离子迁移谱的目的不是去替代某一类产品，而是提供一个新的分离检测工具，可与传统分析仪器互相补充。&rdquo 　　接着其介绍到，&ldquo 比如，有些样品用液相分离检测效果很好，是实验室里常规的分析方法，大家依然会用液相来做 但如果不需要用UV检测器做一个很准确的定量(2%)，5%甚至10%的误差就够了，那么采用电喷雾的离子迁移谱，可以实现快速检测，10s出结果。此时，离子迁移谱就是一个非常好的快速检测手段，特别是在过程分析中会有很多的应用。&rdquo 　　不过，虽然不是代替，但是对于某一类应用来说，哪一款仪器更合适，还是有一定的竞争的。吴青博士介绍到，&ldquo 比如，对同分异构体的检测来说，质谱很难实现，传统的解决方案就是先用液相，不行的话再用电泳。而离子迁移谱可以提供快速、简便的同分异构体的分离检测。&rdquo 　　&ldquo 再比如，单纯的液相很难实现糖类的检测，必须要用液质，但离子迁移谱就可以胜任此项任务。试问，如果能在较低的费用下利用离子迁移谱解决问题，还需要花几十万美金去买一台又高又大的质谱仪吗?&rdquo 吴青博士说。　　高效离子迁移谱的市场前景　　在很长一段时间内，传统离子迁移谱的市场主要集中在安检领域，不太适合食品及药品方面的检测，那么高效的离子迁移谱的应用领域有什么不同呢?　　对于市场前景，吴青博士介绍到，高效离子迁移谱在食品药品的快速检测、下一代爆炸物及毒品检测仪、制药与化工，食品与饮料的生产过程的快速检测与管理等方面有很好的应用前景。据悉，Excellims公司首先看好中国的食品药品快速检测市场，目前正致力于将高效离子迁移谱推广到食品、药品的检测行业中去。但同时，吴青博士也介绍到，&ldquo 刚刚起步，这个概念需要慢慢被人接受。&rdquo 　　据介绍，Excellims公司的高效离子迁移谱现在在国内已经卖了十几台，主要是政府机构，其中，中国食品药品检定研究院，中国上海药检所，中国农业大学，中国厦门出入境检验检疫局等单位已购入了Excellims GA2100型高效离子迁移谱仪，并领导开发食品，药品中非法添加物质的数据库。不过，在美国、印度，欧洲和日本已经有药厂、食品及饮料，和化学品的生产厂家购买相关仪器用于质量监督和过程控制。　　&ldquo 总体来说，我觉得在药检方面的推广更快一些，因为药品基质相对来说比较简单，我们已经与国内有关单位合作开发数据库。在食品方面，样品的面比较广，有些样品需要前处理。我们已经在做一些常规样品的分析方法开发。此外，在安检和缉毒领域，高效的离子迁移谱以其独特的进样方式及低误报率，可以代替一些比较落后的仪器。&rdquo 　　谈到在中国的发展，吴青博士说，&ldquo 在中国，我们的代理商做了很多工作，比如睿科、绿绵科技，莱帕克等，而且我们还有员工在国内做售后和客户关系方面的工作。总体来说，我们对中国市场比较熟悉，在中国做的工作也比较多一些，感觉中国市场成长还是比较快的。&rdquo 　　&ldquo 中国在快检，快筛方面的需求很明朗，比较看好中国市场，希望能够在中国迅速开拓市场，并提升销售能力。未来会在中国做一些更加有力度发展的计划，比如设立办事处，做更多的宣传，市场拓展等工作。向离子迁移谱在机场的应用那样，我们希望把高效离子迁移谱在食品药品监管领域做成可靠的，低误报的，高通量的现场食品药品监测仪&rdquo 　　当然，吴青博士也分析到，&ldquo 在中国可能会涉及一些标准、法规的问题，我们也希望能与中国的这些标准制作单位进行合作开发一些标准的方法，真正能将这些仪器推广开来。&rdquo 　　附件1 　　吴青个人简介　　吴青博士(Ching Wu，Ph.D.)，Excellims公司创始人和CEO。　　吴青博士于1988出国，曾经留学日本，美国，获华盛顿州立大学分析化学博士并获得计算机科学、化工、化学领域的三项硕士学位。近20年来，吴博士一直从事与离子迁移光谱和质谱相关技术、产品的开发和推广工作。在创办Excellims之前，他受聘于GE Security，任技术研发总监，在那里吴博士曾与许多美国和其他国家政府机构合作建立爆炸检测及其他安检领域的技术解决方案。他管理的团队直接支持GE Security的业务发展和销售活动 他也曾直接管理GE Security的化学，生物和爆炸物检测技术开发工作，完成了很多政府及GE内部的研发项目以支持GE业务的增长。之前，吴博士也曾在布鲁克· 道尔顿公司美国本部担任质谱软件开发经理 NCR担任计算机系统工程师。吴博士在美国、中国及其他国家拥有50余项与离子迁移谱和质谱有关的专利及正在申请的专利，并发表了受同行评审的科研论文20余篇。　　附件2　　Excellims公司简介　　Excellims Introduction.docx　　采访编辑：叶建

近日，中国科学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团队在新型过氧化爆炸物检测方面取得新进展，他们采用试剂分子辅助光电离正离子迁移谱，结合时间分辨热解析进样技术，实现了TATP和HMTD在复杂基质中的二维分离检测，检测时间低于10s，灵敏度达到纳克量级，该成果已在线发表在美国化学会期刊Analytical Chemistry 上。　　TATP和HMTD由于其原料易得、合成简单、容易引爆、威力强，越来越多地被应用于恐怖袭击中，如今年3月22日发生在比利时的连环爆炸案、2015年11月发生在巴黎的恐怖袭击以及2005年7月发生在英国伦敦的地铁及巴士连环爆炸案中均使用了TATP。　　负离子模式离子迁移谱技术(IMS)已经成功应用于硝基类爆炸物如TNT、RDX等的高灵敏检测。各类依据IMS的炸药探测仪大量安装在机场、地铁等，用于爆炸物的稽查。但是新型TATP和HMTD炸药，由于不含有硝基等电负性基团，很难被负离子模式IMS检测 另外在实际使用过程中，TATP和HMTD通常被隐藏在复杂基质中，而基质干扰物的存在会严重影响它们的检测。为此，该研究团队发展了试剂分子辅助光电离正离子迁移谱，结合时间分辨热解析进样技术，通过利用TATP/HMTD和基质干扰物挥发性的不同，实现了它们在复杂基质中的二维分离检测，检测时间低于10s，检测限分别达到23.3和0.2ng。　　该新型的离子迁移谱检测方法拓宽了爆炸物的检测种类，降低了爆炸物的漏检率，在机场、地铁等公共场所的安检中具有广阔的应用前景。谱瑞科技(大连)有限公司已经与研究组签订2000万的专利转让和专利使用合作协议，正在着手将此最新技术整合到已经量产的爆炸物离子迁移谱检测仪中，并将在市场上大力推广，使其成为我国公共安全的利器。文章链接大连化物所新型过氧化爆炸物检测技术研究取得新进展

2014年11月10日，Bruker检测部门宣布，该公司的DE-tector&trade 已经成功满足了欧洲民航组织(ECPA)下属的安检设备通用评估过程(CEP)部门对于机场旅客和行李的安检要求。DE-tector是欧洲第一个通过ECAC测试协议需求的痕量爆炸物探测(ETD)仪器，ECAC测试协议已决定在ECAC的44个成员国中制定安全设备的性能标准。　　Bruker ETD主管Norbert Kloepper博士评论道:&ldquo 44个ECAC成员国是Bruker重要的商业机会。许多欧盟国家中我们的潜在客户已经推迟了他们的ETD采购，直到新的ECAC CEP标准建立，并向系统提交测试申请。作为一个ETD的关键供应商,我们相信我们已做好准备来满足客户的要求，包括当地培训和服务支持。&rdquo 　　DE-tector是一个利用离子迁移谱的台式痕量爆炸物探测器。使用此专利，非放射性HEPITM-source， DE-tector降低了客户的管理负担。系统提供了特殊的痕量检测功能，并维持格外低的误报率。直观的&ldquo 红绿灯&rdquo 用户界面、最小化的用户交互，12个月的维护周期，降低了培训、维护和操作的总成本。

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。

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

24日从中科院合肥物质科学研究院了解到，该院智能所专家利用拉曼光谱独特的指纹信息，研发出能&ldquo 嗅&rdquo 出爆炸物气味的拉曼传感试纸。这项研究成果具有及时性、便携性等特点，能在2分钟以内检测出TNT爆炸物，使公共场合安检更为方便、快捷。　　国家杰出青年基金获得者、中科院智能所张忠平研究员领衔的研究团队负责了这一项目，相关研究结果近日发表在美国著名的化学期刊《分析化学》上，同时申报了国家发明专利。　　探测可疑包裹、邮件和恐怖分子隐藏在身上的炸药一直是国际反恐和公共安全领域高度关注的课题。由于硝基爆炸物具有低挥发性和高爆炸性，目前机场安检主要依赖离子迁移谱和X射线衍射装备，难以做到快速、及时和低成本的探测。　　中科院课题组研究人员介绍说，他们通过喷墨打印技术将银纳米粒子打印到一种滤膜上，再添加上拉曼活性分子，制备了对TNT敏感的拉曼传感试纸。　　检测信封、衣服、包裹、土壤等表面黏附肉眼看不见的TNT残留颗粒物时，使用低能量的激光(不破坏物体表面，不需要拆包)照射其表面，气化黏附在上面的TNT晶体，同时将拉曼传感试纸置于激光上方，收集TNT挥发出来的蒸气。然后使用拉曼仪器对试纸进行检测。根据拉曼活性分子的拉曼信号变化，判断及鉴定该物质中是否含有TNT。　　只要物体表面每平方厘米有1.6乘10的负17次方克的TNT，这项科研成果都能够快速检测出来。检测时间为2分钟以内。该工作得到相关科研评审人的高度评价，认为&ldquo 其具有很强的创新性，为爆炸物的现场快速检测提供了新手段，是一项优秀和重要的研究工作&rdquo 。新华网合肥4月24日电

p 由中国仪器仪表学会主办，中国科学院新疆理化技术研究所及爆炸物安全科学自治区重点实验室承办，新疆自治区科协、新疆物理学会及中科院青年创新促进会新疆理化所小组协办，上海新漫传感技术研究发展有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司及华信中安(北京)智能科技发展有限公司赞助的“2018年度危爆品痕量检测技术学术研讨会”于7月20日-21日在新疆理化所成功召开!来自全国各地的110余名危爆品痕量检测领域的专家学者齐聚一堂，共同探讨痕量检测领域出现的新方法、新技术、新应用等科技成果。/pp 新疆公安厅刑事侦查总队、特警总队、科信总队相关领导、自治区科技厅社基处郑玉果处长、韩咏菊副处长、中国仪器仪表学会张莉副秘书长、新疆科协叶健副部长、北京理工大学刘吉平教授、陕西师范大学房喻教授、公安部物证鉴定中心田保中教授、新疆理化所蒋同海所长、崔旺诚书记等领导参加了本次会议。/pp 开幕式由崔旺诚书记主持。蒋同海所长代表承办方致欢迎辞，郑玉果处长代表爆炸物安全科学自治区重点实验室的主管部门讲话，新疆公安厅刑侦总队领导代表应用单位讲话。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/7cb29649-fdbf-4f31-9b11-1d81bf336268.jpg" style="float:none " title="大会报告现场"//pp style="text-align: center "大会报告现场/pp 开幕式后，由来自全国各地科研院所的专家学者带来了43个精彩的学术报告(包括7个大会报告和36个分论坛报告)。专家们带来了各自在荧光传感技术、离子迁移谱技术、气敏传感技术、比色传感技术、表面增强拉曼技术、太赫兹光谱技术等多种爆炸物、毒品痕量检测技术领域的最近研究进展。报告既有纳米发电机、DNA水凝胶、微纳柔性传感器件、感知方法等前沿技术研究，又有火工品科普、一线实际需求等公安实战应用介绍 报告内容从石墨烯到MOFs，从比色检测到荧光检测，从爆炸物检测到毒品检测，从气体传感器到光学传感器，覆盖面广泛。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/ef7ae79a-1a15-489f-bae5-5c52865cb083.jpg" title="与会领导和专家学者合影" style="float: none "//pp style="text-align: center "与会领导和专家学者合影 /pp 本次研讨会的成功召开，不仅激发了危爆品痕量检测领域的科技工作者创新研究的热情，而且拓展了学术交流平台的广度和深度，促成学者和公安专家面对面，使得学术研究和应用需求紧密对接。会议得到与会专家学者的一致好评，并期望将会议持续举办下去，为学者们提供相互交流、加强合作的优质平台。/ppbr//p

近日，国家粮食和物资储备局发布公开征求《青稞储存品质判定规则》等8项标准意见的通知，其中海能技术参与起草了《粮油检验 植物油挥发性风味成分的测定 气相色谱-离子迁移谱法》，并参与联合方法验证。我国植物食用油市场体量巨大, 植物食用油含有人体必需脂肪酸和丰富的油溶维生素, 是人体营养物质和能量的重要来源之一。随着经济水平的提高和饮食观念的改变, 食用油的品质安全和挥发性风味营养也越来越受到人们的重视。油脂挥发性风味是植物油中的次生特异性标志物, 其很大程度上决定了植物油的品质、用途和市场的可接受程度, 是评价植物油质量的重要指标。相关研究表明，油脂风味并不是由一种或几种化合物来体现, 而是由多种成分协同作用的结果。挥发性风味物质相互间通过的累加、协同、抑制等途径, 导致植物油呈现风味特征的差异化和特异性。油脂的风味受原料的品种、成熟度、环境条件、生长区域、储存和加工工艺的影响, 其中, 加工工艺的影响最大，不同工艺将直接影响油脂挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)的种类、含量和感官阈值。 目前, 植物油脂挥发性风味成分检测方法中, 感官检验法、理化指标检验法、色谱法、光谱法等较为普遍, 但感官检验法因个体差异使得方法准确性存在局限 常规理化检验只能测定油脂中物质的总量, 不能用于物质组成的定性和定量分析 光谱法检测过程尽管简单快速, 却很难实现对样品质量的完整表征 因此, 如何对油脂风味进行科学、快速、准确的品质判定, 受到科研人员的广泛关注。气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)最早应用于检测爆炸物和化学试剂, 是具有高分离能力的气相色谱和快速响应能力的离子迁移谱的有机结合。现已广泛应用于农业食品安全、质量控制、风味分析等领域, 在食用植物油的质量判定中, GC-IMS 结合化学分析检测大量应用于橄榄油、棕榈油、菜籽油等油脂的掺假测定, 为油脂的的掺假、掺杂辨别鉴定提供了新的解决方式。但在油脂风味品质判定、油脂产品风味稳定性监测等方面的研究较少。 本标准依托 GC-IMS 技术, 探究食用植物油脂风味品质判定的检测方法,对于进一步推测产品调配比例, 保证产品品质一致性和稳定性、优化产品生产工艺、实现油脂风味品质判定方法的标准化和适用性具有重要意义。文本-粮油检验 植物油挥发性风味成分的测定--气相色谱-离子迁移谱法.pdf编制说明-粮油检验 植物油挥发性风味成分的测定--气相色谱-离子迁移谱法.pdf

Flavourspec气相离子迁移谱用于食用植物油质量控制图1 Flavourspecc气相离子迁移谱仪随着食品安全问题的曝光，“地沟油”这个名称已经成为了对人们生活中带来身体伤害的各类劣质油的代名词。长期食用“地沟油”可能会破坏人们的白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌，对人体的危害极大。Flavourspec气相离子迁移谱结合了气相色谱的高分离度和离子迁移谱的高灵敏度的特点，通过顶空法对食用油气味相关的挥发物的分析快速准确的鉴定食用油品质，可以更好的监控食用油的品质，防止以次充好，杜绝煎炸老油或地沟油在市场上的流通。Flavourspec气相离子迁移谱结合了气相色谱的高分离度和离子迁移谱的高灵敏度的特点，通过顶空法对食用油气味相关的挥发物的分析快速准确的鉴定食用油品质，可以更好的监控食用油的品质，防止以次充好，杜绝煎炸老油或地沟油在市场上的流通。 目前通过气相离子迁移谱已经建立了多种食用油的离子迁移指纹谱库，包括包含菜籽油、花生油、葵花籽油、芝麻油、大豆油、亚麻籽油、葡萄籽油、核桃油、棉籽油、紫苏籽油、橄榄油等，图2为葡萄籽油的3维图谱。图2 葡萄籽油的三维图谱根据以上多种食用植物油的标准离子迁移谱图，对每一种食用植物油进行主成分分析（PCA），图3为五种常用植物油的PCA成分分析图，图中每一种颜色代表一种类型的油，可见不同类型的油有不同的聚集趋势。根据PCA分析建立起特定的筛选比对模型，可以快速检测出未知样品食用油的类型。 图3 五种食用油：葡萄籽油，亚麻籽油，菜籽油，芝麻油，大豆油的PCA成分分析图 为了检验该筛选模型筛选的正确率，分别对一批包含15个葡萄籽油样品、18个亚麻籽油样品、30个菜籽油样品、28个芝麻油样品、17个大豆油样品的组样品进行检测，结果表明预测正确率为100%（表1）。利用该模型对掺伪食用油的正确识别率达90%以上。 表1 五种食用油分析预测表 Flavourspec气相离子迁移谱不仅可以快速比对筛选样品进行质量控制，还可以对其中的易挥发性组分（VOC）进行鉴定，表2中是对某橄榄油中部分VOC成分的鉴定结果。表2 橄榄油中部分VOC成分的鉴定 依据相同的原理，建立了煎炸老油的模型图库，其识别正确率达98.8%。Flavourspec气相离子迁移谱对样品的处理要求极为简单，仅需将定量样品装进样品瓶，放入样品盘即可，设备配有自动顶空装置，根据实验目的或样品需求可自行设置孵化温度，孵化时间等条件，获得的样品的顶空气体首先通过气象色谱柱进行预分离，然后进入离子漂移管进行二次分离，测试结果可通过配套软件进行多种功能的分析如3D伪色图分析，整体分析比对报告，特定组分比对，主成分分析分类，样品匹配度测试等最终实现快速准确的植物食用油的质鉴定。参考文献[1]帅茜，基于离子迁移谱的食用油快速掺伪鉴别技术研究-中国科学院 学位论文[2] Multi-capillary column-ion mobility spectrometry:a potential screening system to differentiate virgin olive oils Anal Bioanal Chem (2012) 402:489–498.