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在医学领域,高价离子治疗癌症比传统的放射性在生理学上有很大的优越性。在材料学领域,高价离子注入制备纳米材料是一个非常前沿的科技,用其处理过的材料拥有良好的特性。此外,高价离子在印刷电路、半导体等方面也有应用。在分析化学领域,可以用质谱通过对高价离子的比值分析来确定纳米粒子的元素组成: 宋体高价离子在做二次离子源方面也有非常大的潜力,因此寻找稳定高价离子来源,对质谱应用领域的拓宽具有重要的意义。人们很早就发现,强激光场与团簇相互作用时能够产生高价离子的现象。随着超短激光脉冲放大技术的发展,强激光与团簇的相互作用已成为一个重要的研究领域。在强激光场作用下团簇能够产生高价离子及高能电子,已出现了很多理论和模型解释这种现象。虽然关于理论研究的比较多,但有关激光电离团簇产生高价离子的应用报道很少。本研究将简单介绍一下激光高价离子的产生机制和在质谱领域中的应用及潜在应用。在激光电离气溶胶方面,利用质谱分析高价离子的比值可以确定元素的组成。在离子源方面,高价离子具有很高的电势,用其电离生物及有机大分子样品将供更多的物质结构信息,因为高价离子电离是利用其高电势,而EI电离是利用电子的能量,存在本质的区别。此外,高价离子还可以应用在二次离子质谱和表面分析上面。
在医学领域,高价离子治疗癌症比传统的放射性在生理学上有很大的优越性。在材料学领域,高价离子注入制备纳米材料是一个非常前沿的科技,用其处理过的材料拥有良好的特性。此外,高价离子在印刷电路、半导体等方面也有应用。在分析化学领域,可以用质谱通过对高价离子的比值分析来确定纳米粒子的元素组成高价离子在做二次离子源方面也有非常大的潜力,因此寻找稳定高价离子来源,对质谱应用领域的拓宽具有重要的意义。人们很早就发现,强激光场与团簇相互作用时能够产生高价离子的现象。随着超短激光脉冲放大技术的发展,强激光与团簇的相互作用已成为一个重要的研究领域。在强激光场作用下团簇能够产生高价离子及高能电子,已出现了很多理论和模型解释这种现象。虽然关于理论研究的比较多,但有关激光电离团簇产生高价离子的应用报道很少。本研究将简单介绍一下激光高价离子的产生机制和在质谱领域中的应用及潜在应用。
[b]1.基本原理 [/b]基质辅助激光解吸电离源(matrix-assisted laser desorption ionization ,MALDI)需要有基体参与电离过程,其基体一般都是在激光的作用下具有很强的电子吸收能力的有机酸。基体中的样品一般需要高度稀释,以免样品分子之间相互作用。 MALDI可以非常高效地提供生物大分子的分子离子(通常为[M+H][sup]+[/sup]或[M+Na][sup]+[/sup]。一般而言,有机酸(即基体)的酸性越强,离子化过程中产生的碎片就越多。值得注意的是,样品-基体的配合物必须形成晶体,如果形成的晶体不好,则意味着样品和基体之间的作用还不充分,难以获得理想的灵敏度和谱图。激发用的激光一般波长均为308nm,但是也可以用二氧化碳的IR激光器来进行激发。在激光的作用下,基体的分子被很快蒸发,样品分子和基体分子之间的作用力被很快削弱,使得样品分子也解离出来,形成离子而进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url],并且具有较大的动能。其工作原理见图1。[b]2.技术分类[/b]基质辅助激光解吸电离源属于光子激发的表面解吸离子源,其能量由激光的光子提供。[b]3.技术特点[/b]基质辅助激光解吸电离源技术具有非常高的灵敏度,需要的样品量一般为pmol~fmol之间,能够用于分子量大于10000Da的生物活性物质分析,还能够很方便地与TOF联用。在成像系统的辅助下,该离子源可以实现样品表面的分子成像。 [img=image.png,500,243]https://i3.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643167183766409.png[/img]图1 基质辅助激光解吸电离源原理示意图