高强场离子迁移谱

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

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

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。

中国首台用于食品安全现场快速检测的离子迁移谱仪28日在重庆食品节上亮相。据介绍，这台只有复印机大小的仪器，可以在两分钟内检测出三聚氰胺等20多种国家规定严禁人为在蔬果、肉类等食品中添加的物质。　　在食品节现场，离子迁移谱仪的研发负责人马军向记者演示了该仪器如何使用，他随手从售货柜台上取过一小块生鲜牛肉，摄取其中一点投入机器的进物仓，机器界面上显示出该块牛肉的离子迁移谱谱图，几乎同时，也显示出已由计算机自动完成与标准图谱比对后得出的结果：“您所检测的商品符合送检标准及农业部相关标准”。　　该仪器由武汉矽感科技有限公司研制生产，将化学物质气化和电离后得出一张离子迁移谱，然后将该迁移谱与农业部门所确定的标准图谱相比对，迅速检测出送检食品中的农药残留、兽药残留、瘦肉精、三聚氰胺等的存在。　　据了解，目前中国大部分食品安全检测设备都是实验室应用级的，不仅价格昂贵，而且对几乎所有送检物品都需要进行以小时计，甚至十几小时计的预处理。这决定其难以在食品生产、流通、销售现场广泛使用。检测手段的缺失成为食品安全事故频发的重要原因之一。　　武汉矽感科技有限公司董事长张伟表示，离子迁移谱仪在这方面优势尽显：体积小，重量轻，可使用普通电源在大气环境气压下工作，不需要对送检物品进行预处理，而全部检测时间缩短为不到两分钟。　　另外，离子迁移谱仪的现场快速检测功能，使食品企业对生产的全过程实施全程监控成为可能。重庆牧牛源牛肉制品有限公司是离子迁移谱仪的第一个企业用户。牧牛源总经理熊德明说，“从牧草、饲料、屠宰分割、深加工到终端销售，我们用离子迁移谱仪层层监控，消除各种可能导致的食品安全隐患，因此我们可以向全社会公开承诺牧牛源牛肉制品的安全性。”　　在张伟看来，实现全过程监控对于促进食品安全还有另一重大意义。他表示，离子迁移谱仪辅以二维条码自动识别技术和云计算技术，构建一个覆盖全社会的食品安全全程监控与实时追溯体系，以寻求从根本上解决食品安全问题。

项目编号：ZJCT7-ZZZX2022-01项目名称：磁场辅助冷冻冷藏试验箱（国产）+超高压处理系统（国产）+气相色谱-离子迁移谱联用仪（进口）预算金额：183.4000000 万元（人民币）最高限价（如有）：183.4000000 万元（人民币）采购需求：序号内容数量单位预算金额（万元）简要技术要求、用途备注1磁场辅助冷冻冷藏试验箱（国产）1台18详见采购文件2超高压处理系统（国产）1套35.6详见采购文件3气相色谱-离子迁移谱联用仪（进口）1套129.8详见采购文件合同履行期限：中标合同签订后30天本项目( 不接受 )联合体投标。

项目编号：JXBJ22121358503项目名称：南昌大学食品学院食品组分健康干预科研仪器设备采购项目包3采购方式：竞争性磋商预算金额：4080000.00 元最高限价：4080000.00采购需求：采购条目编号采购条目名称数量单位采购预算（人民币）技术需求或服务要求赣购2022B000775823电子舌1台1040000.00元详见公告附件赣购2022B000775825气相色谱离子迁移谱联用仪1台1650000.00元详见公告附件赣购2022B000775824可见近红外多谱段关联成像系统1台900000.00元详见公告附件赣购2022B000775826多样品浓缩系统1台490000.00元详见公告附件合同履行期限：合同签订生效后120个日历日内完成安装调试并交付使用本项目不接受联合体投标。

p style="text-align: justify "　　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在离子迁移谱新技术研究方面取得进展。科研人员发展的正-反双模式哈达玛变换离子迁移谱新技术方法，实现了离子迁移谱灵敏度的增强，研究结果发表在Analytica Chimica Acta上。/pp style="text-align: justify "　　灵敏度是离子迁移谱的重要指标，哈达玛变换离子迁移谱可以提高迁移谱的信噪比或者灵敏度，但长期以来，哈达玛变换离子迁移谱一直受到虚假峰信号的困扰，多出的假峰不但干扰了对物质的分析定性，也制约了迁移谱的探测灵敏度。/pp style="text-align: justify "　　光谱质谱研究室科研人员在哈达玛变换正常离子迁移谱、哈达玛变换反向离子迁移谱技术比较研究中发现：在真实离子峰方向发生颠倒的同时，虚假离子峰强度和方向几乎保持不变。为此，研究室发展了正-反双模操作的哈达玛变换离子迁移谱新技术：strong将哈达玛变换正常离子迁移谱减去哈达玛变换反向离子迁移谱，获得的差值离子迁移谱，不但可消除虚假离子峰，而且真实离子峰信号也得到了增强。/strong与常规的离子迁移谱相比，在不降低分辨率的情况下检测三氯甲烷时，离子迁移谱的信噪比增强了876%。该技术为离子迁移谱的高灵敏检测提供了一种新的技术方案。/pp style="text-align: justify "　　该项工作申请了发明专利，并得到国家自然科学基金等的支持。/pp style="text-align: center "img title="640.webp.jpg" alt="640.webp.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/3bc63b91-5467-4562-827d-6bf2eb1e6fad.jpg"//pp style="text-align: center "　　正-反双模式哈达玛变换离子迁移谱提高信噪比/pp style="text-align: justify "文章链接：/pp style="text-align: justify line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a title="正反模式离子迁移谱新技术.pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201812/attachment/6a40062e-33d7-4d55-aee3-2a01195e232f.pdf"正反模式离子迁移谱新技术.pdf/a/pp style="text-align: justify line-height: 16px " /pp style="text-align: justify " /p

第25届国际离子迁移谱学会年会(ISIMS)将于2016年7月24-28日在美国波士顿举行。　　随着技术的发展和应用的推广，离子迁移谱技术已经从专业的安全和军事设备发展成为用于学术研究和很多应用领域的高性能分析仪器，同时也给质谱提供了重要的方法和手段去完成一些之前不能完成的检测。本届国际离子迁移谱学会年会将展示有关离子迁移谱技术的前沿研究、创新应用等多方面信息。　　会议时间：2016年7月24-28日　　论文摘要投稿截止时间：2016年5月31日　　地址：Courtyard Boston Downtown, 275 Tremont St, Boston, MA 02116.　　网址：www.isims.org　　会议详细内容如下：25th International Society for Ion Mobility Spectrometry Annual ConferenceJuly 24 - 28, 2016Boston, Massachusetts　　Ion mobility spectrometry technology has grown from specialized security and military devices to high performance analytical instrumentation used in academic research and a broad field of applications it has also become an enabling feature for mass spectrometry to measure the otherwise impossible. The annual conference of the International Society for Ion Mobility Spectrometry (ISIMS) encompasses many technical aspects of ion mobility spectrometry, from cutting edge research to novel applications. The conference also provides unique networking opportunities for you to join and enjoy the IMS research community. We look forward to seeing you at the ISIMS 2016 in beautiful Boston.　　ABSTRACT SUBMISSION DEADLINE IS MAY 31　　Submit your new development or research on ion mobility spectrometry and related topics. The deadline to submit an abstract is fast approaching on May 31. Go to abstract submission page of ISIMS.　　EARLY REGISTRATION DEADLINE IS JUNE 10　　Please register for the conference and/or the short course before June 10 to take advantage of a lower rate. Go to registration page for online registration.　　SHORT COURSE ON ION MOBILITY SPECTROMETRY　　The Short Course on IMS, on 23rd and 24th July 2016, will cover the history, operating principles and applications of IMS, including a Master Class on IMS modelling. Visit the short course page for more information.　　ACCOMMODATION INFORMATION FOR THE BOSTON CONFERENCE　　The conference will be held at Courtyard Boston Downtown, 275 Tremont St, Boston, MA 02116. Please reserve your hotel room by visiting the hotel site directly. A limited number of rooms are reserved at a special conference rate the rate is available through July 1 while supply lasts. Please book your hotel room ASAP!

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(102组)陈创、李海洋等人利用脉冲离子富集技术，成功研制了一种超高灵敏离子迁移谱。相关结果发表在美国化学会Analytical Chemistry上(doi: 10.1021/acs.analchem.5b01737)。　　离子迁移谱作为一种高灵敏快速分离检测技术，在炸药探测、化学战剂预警等领域发挥着非常重要的作用。然而，为了保证可以接受的分辨能力，离子迁移谱通常使用每20 ms周期内开启200 μs的离子门向离子迁移管中注入离子用于分离和检测。这种工作模式对离子源所产生离子的利用效率极低，仅为1%，不利于离子迁移谱灵敏度的进一步提高。　　为了提高对离子源中离子的利用效率，研究人员在离子源和离子门之间的电极上施加一个与离子门开门脉冲同步的高压脉冲。在离子门开启的时间间隔内，该高压脉冲将电离区的电场强度快速提高10到20倍，驱动其间的离子全部通过离子门进入到离子迁移管中。实验结果显示，该技术可以在保证离子迁移谱原有分辨能力的前提下，将离子源中离子的利用效率由原来的1%提高到20%左右，极大地提高灵敏度。例如，对Sarin毒剂模拟剂DMMP的检测限由原来的5 ppbv降低到200 pptv，灵敏度提高了25倍。该技术实施简单，无需对已有离子迁移管进行任何硬件改进。　　本次研究是继早期研制开发负离子光电离源(Anal. Chem., 2010, 82, 4151)后的又一次新进展。以上研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。大连化物所超高灵敏离子迁移谱研究取得新进展

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。

style type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylestyle type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylep　　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在离子迁移谱新技术研究方面取得进展，科研人员发展了哈达玛变换反离子迁移谱新技术方法，实现了离子迁移谱分辨率和灵敏度的同时增强。/pp　　分辨率和灵敏度是离子迁移谱的重要参数。分辨率反映了迁移谱的分离能力，灵敏度或者信噪比则反映了迁移谱的检测限。分辨率和灵敏度通常相互制约：提高分辨率难以维持灵敏度，而提高灵敏度则要牺牲分辨率。同时，增强分辨率和灵敏度是离子迁移谱技术的研究难点。/pp　　已有研究表明，与吸收光谱类似的反离子迁移谱能够提高迁移谱的分辨率，而哈达玛变换离子迁移谱可以提高迁移谱的信噪比或灵敏度。为此，光谱质谱研究室科研人员在前期哈达玛变换离子迁移谱技术研究的基础上，发展了哈达玛变换反离子迁移谱技术（MHT-IIMS），并实现了离子迁移谱分辨率和灵敏度的同时增强。与常规的离子迁移谱相比，检测四氯化碳和三氯甲烷，迁移谱的分辨率分别提高了65%和44%，信噪比分别增加了290%和490%。该技术为离子迁移谱的高分辨与高灵敏检测提供了一种新的技术方案。/pp　　相关研究成果发表在emJournal of the American Society for Mass Spectrometry/em上。/pp style="text-align:center "img alt="" oldsrc="W020171214492681100669.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/uepic/5c82319b-9adc-41ee-85b7-04aa98f90deb.jpg" style="border-left-width: 0px border-right-width: 0px border-bottom-width: 0px border-top-width: 0px" uploadpic="W020171214492681100669.jpg"//pp style="text-align: center "分辨率与灵敏度同时增强的离子迁移谱/p

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9月24-26日，矽感科技带着自主研发的最新科技创新成果&mdash &mdash 离子迁移谱检测仪(简称：IMS)亮相2014慕尼黑上海分析生化展，矽感科技集团领导与技术团队在展位现场亲自向参观者介绍了IMS产品的功能及性能指标，并就IMS产品的应用开发及市场前景进行了探讨。　　据介绍，离子迁移谱技术是一项比较成熟的检测技术，最早应用在航空、军事等方面，但将离子迁移谱技术应用到食品安全检测领域尚未见报道。矽感集团经过努力，首次成功将这种技术应用于食品安全快速检测领域，并建立了一套科学、简便、快速、有效、准确的检测方法。今年6月份，由湖北省科技厅组成的专家组对《食用植物油真实性检测鉴别方法及应用》 和《地沟油检测鉴别方法及应用》进行了鉴定，鉴定过程中采用的正是矽感科技自主研发的IMS检测仪器，并得到了专家鉴定组的一致称赞。　　据介绍，IMS作为多成份、在线式、高精度的快速离子迁移谱检测传感设备，可以全方位满足农产品和食品质量安全领域对检测技术在准确性、时效性与经济性等方面的要求，可实现食品安全领域对油脂、蔬菜中农残、膨大剂、肉类中瘦肉精等实现分钟级的快速检测，还可以对肉新鲜程度，奶新鲜程度进行快速判定。&ldquo 从目前现状来看，各国食品安全问题都是当的严峻，也面临挑战和压力，所以就市场情况来看，矽感IMS检测仪不只是定位在国内的市场，还会向国际市场发展。&rdquo

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 text-indent: 2em text-align: justify "strongspan style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "仪器信息网讯/span/strongspan style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 颜色、气味是传统中药材质量评价的重要指标，其与药材活性成分含量息息相关。而中药指纹图谱和中药特征图谱均可表征中药内在质量的整体变化，通常采用色谱、光谱和其他分析方法建立。中药指纹图谱不但可以控制原料、中间体、成品的一致性，还用于控制工艺，减少批间差异，并且可用于中药质量标准的补充和提高。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "采用气相—离子迁移谱技术，无需样品前处理，即可大限度的保留中药的“气味”，并通过气味产生的图谱即可看到物质含量的多少，从而进行药材药性的辨识。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "气相—离子迁移谱技术在中药材分析中的应用主要有不同发育药材的快速判断、中药配方颗粒质量控制、品种鉴别、贮藏期的判断、炮制工艺的优化等。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "海能的气相—离子迁移谱在风味分析中的优势主要有以下几点：无需富集浓缩，检出限达ppb级别；快速捕捉检测样品最真实的风味（5-15min）；二次分离得三维数据，风味直观可视化；数据处理省时省力，一天便可得报告；检测结果稳定可靠。/span/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=7353B8F1858C8F909C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/scriptpbr//p

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

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

近日，大连化物所仪器分析化学研究室质谱与快速检测研究中心（102组群）李海洋研究员团队基于自主研发的光电离迁移时间离子迁移谱（PI-IMS），通过理论建模研究了PI-IMS在不同气压条件下的响应特性，定量分析了离子复合过程和空间电荷对目标分析物甲苯信号强度的影响，提升了PI-IMS的检测灵敏度和线性动态范围。此外，理论建模研究揭示了光电离源分析性能的影响因素，从而深化对光电离源分析性能的认识，有利于优化高灵敏离子迁移谱的设计，并促进其在在线分析领域中的应用。光电离源作为一种高效电离技术，与离子迁移谱或质谱结合已广泛应用于临床诊断、食品控制、环境污染物监测和国家安全等各种现场分析领域。然而，在常压条件下，光电离源中的离子复合过程造成的离子损失会减小IMS检测的灵敏度及线性动态范围。本工作中，该团队开发了一种气压可变的PI-IMS，以甲苯作为模型分子，研究了在1至0.1bar的气压范围内降低气压对甲苯信号响应的影响。在理论模型的辅助下，团队确认了离子复合和空间电荷分别是高压和低压条件下离子损失的主要因素。此外，仅考虑离子复合过程的影响时，团队通过理论模型，建立了最佳灵敏度对应的气压条件与样品浓度和电离区电场强度条件之间的关系式，为不同实验条件下确定最优气压的大致范围提供参考，实现PI-IMS检测性能的快速优化。研究发现，相对于大气压，气压条件为0.4bar时，PI-IMS对0.716ppmv的甲苯样品检测灵敏度可提升四倍左右，同时其线性动态范围也扩大了两倍以上。相关研究以 “Improving the Sensitivity and Linear Range of Photoionization Ion Mobility Spectrometry via Confining the Ion Recombination and Space Charge Effects Assisted by Theoretical Modeling” 为题，发表在《分析化学》（Analytical Chemistry）上。该工作的第一作者是我所博士研究生徐一仟。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、我所创新基金等项目的支持。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.4c00605

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

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(102组)李海洋研究团队成功研发了简单快速分析一滴血中麻醉剂血药浓度的检测新方法和新设备。此方法没有复杂的样品预处理过程，一滴血直接滴在分析器表面，通过分层热解析和快速高分辨离子迁移谱联用，直接获得丙泊酚麻醉剂的血药浓度，相关研究成果发表在Nature旗下科学期刊Scientific Reports上(DOI: 10.1038/srep37525)。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/49223d24-05a9-43e1-a6b4-4dc91952651f.jpg" title="1.jpg"//pp　　丙泊酚是目前医学界常用的静脉麻醉药，临床麻醉多凭经验通过靶控输注给药模型完成麻醉过程，无法满足个性化医疗 目前常用的检测方法因其前处理复杂、费时，响应时间滞后，难于指导临床。因此，迫切需要动态在线监护仪实时掌握患者的麻醉深度，对麻醉药物的输注量进行精确调控，最终实现精准麻醉。/pp　　近年来，李海洋研究团队始终致力于高分辨离子迁移谱(IMS)的创新和应用。随着IMS仪器分辨率和选择性以及仪器自动化程度的不断提升，推进了其在临床实践的应用。通过与哈尔滨医科大学第一附属医院三年来的合作，成功实现了通过一滴血对人体血液中麻醉剂的快速分析检测。该研究方法的血浆样本没有复杂的预处理过程，1分钟内实现一个样本的分析 将低成本的医用滤纸与IMS梯度热解析技术结合，实现了血药复杂混合物的分层动态热解析。研究还发现临床浓度范围内其他联合用药无交叉信号干扰 该方法在丙泊酚临床血药浓度1-12μg/mL范围内可实现准确定量分析，分析灵敏度为0.1μg/mL。该研究成果为临床医师调整麻醉剂用量、制定合理的麻醉给药方案提供了一定的科学依据，可有效减少麻醉过浅或麻醉过深导致的术中知晓或发生意外医疗事故。/pp　　目前，该研究方法已在医院开展临床示范应用，相关研究成果的理论和技术装置有望应用于麻醉监测设备领域，具有广泛的市场应用前景。/ppbr//p

霉菌是真菌的一种，有的能使食品转变为有毒物质，有的可能在食品中产生毒素，即霉菌毒素 。自从发现黄曲霉毒素 以来，霉菌与霉菌毒素对食品的污染日益引起重视。主要表现为慢性中毒、致癌、致畸、致突变作用 。比如，在1993年被世界卫生组织（WHO）癌症研究机构划定为一类天然存在的致癌物的黄曲霉毒素，是毒性极强的剧毒物质，对人体健康造成的危害极大。霉菌毒素对粮油及其制品、各种植物性与动物性食品、水分含量较高的禾谷类作物都能造成污染。人或动物特别容易通过误食这些食品或其加工副产品，又经消化道吸收毒素进去人体。进而在肝、肾、肌肉、血、奶及蛋中可测出毒素，所以霉菌毒素的检测工作尤为很重要。霉菌及其毒素的产生也是渐变的，从无到有，从少到多。我们常说，抛开剂量谈毒性是耍流氓。霉菌毒素亦是如此，所以在关于食品霉菌毒素的检测工作中，霉菌毒素的检测限越低，霉菌毒素发现的越早，对我们的食品安全检测工作就越有利。比如，花生作为我国主要的油料经济作物之一，在加工贮藏等环节极易受到黄曲霉菌的侵染而失去使用价值。挖掘黄曲霉菌污染发生早期预警标识分子对于花生霉变的早期监测预警具有重要意义。在近期的研究中，科研人员将气相离子迁移谱(GC-IMS)技术用于食品相关样品的霉菌检测研究，相对于传统的液相色谱法、荧光光度法具有检测限更低、速度更快的特点。气相离子迁移谱（GC-IMS）技术结合了气相色谱的高分离度与离子迁移谱的高灵敏度，固体/液体样品无需固相微萃取，直接顶空进样分析，检出限可达到ppbv级别，典型分析时间5-15min,结果以直观可视的指纹图谱形式将样品中风味物质的差异呈现出来，可对单一/标记物进行定性、定量分析，也可对样品中所有挥发性有机物进行非靶向分析。气相离子迁移谱采用气相离子迁移谱（GC-IMS）技术对花生中黄曲霉侵染过程中挥发性有机化合物进行分析，通过挥发性物质的指纹谱图观察侵染过程中各阶段挥发性物质的变化规律和相对含量的变化，根据特征峰图片库结果结合化学计量学方法可以对花生的早期霉变程度进行有效的区分。热图聚类分析和主成分分析比较不同化合物之间的差异性和相似性，结果表明不同侵染阶段挥发性有机化合物差异明显，具有明显区分度，如己酸、2，3-丁二酮、2-己烯-1-醇-M、 戊-1-醇-M 和己醛可作为花生早期霉变的潜在生物标志物。该结果为仓储条件下花生霉变程度的早期预警监测体系开发提供了有效的标识分子。江苏大学食品与生物工程学院陈斌教授课题组基于GC-IMS联用技术在大米霉变早期监测做了相关研究，使用GC-IMS对分离的单一霉菌的mVOCs进行分析，发现菌种不同代谢产生的挥发性有机物不同，借助指纹图谱找到6种霉菌共性的挥发性有机物，根据挥发性有机物含量的变化用于大米霉变的早期筛查研究。以下为GC-IMS技术在粮食霉变早期筛查中的应用，欢迎查阅：1. Targeted versus Nontargeted Green Strategies Based on Headspace-Gas Chromatography−Ion Mobility Spectrometry Combined with Chemometrics for Rapid Detection of Fungal Contamination on Wheat Kernels. J. Agric. Food Chem 2020, 68, 12719−12728. 2. Rapid determination of potential aflatoxigenic fungi contamination on peanut kernels during storage by data fusion of HS-GC-IMS and fluorescence spectroscopy. Postharvest Biology and Technology 171 (2021) 111361.3. Rapid detection of Aspergillus spp. infection levels on milled rice by headspace-gas chromatography ion-mobility spectrometry (HS-GC-IMS) and E-nose. LWT - Food Science and Technology 132 (2020) 109758.4. Early detection and monitoring for Aspergillus flavus contamination in maize kernels. Food Control 121(2021)107636.5. A study on volatile metabolites screening by HS-SPME-GC-MS and HS-GC-IMS for discrimination and characterization of white and yellowed rice. Cereal Chemistry 2020 00:1–9.6. Determination of volatile organic compounds by HS-GC-IMS to detect different stages of Aspergillus flavus infection in Xiang Ling walnut. Food Sci Nutr DOI: 10.1002/fsn3.2229.7. GC-IMS联用技术在大米霉变早期监测中的研究应用.江苏大学. 2019.8. 气相离子迁移谱联用技术评定大米霉变程度的研究应用. 中国粮油学报. 2019.9.高效识别黄变与正常稻谷中差异小分子物质的检测方法.申请公布号：CN109324124 A.天津科技大学. 2019.10.一种玉米花生核桃黄曲霉侵染霉变的特定分子标记物及利用其进行早期霉变检测的方法. 申请公布号： CN 111521708 A. 陕西科技大学. 2020.11.基于离子迁移谱的玉米霉变早期预警标示分子研究.中国食品科学技术学会第十七届年会摘要集.2020.

气相-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectroscopy，GC-IMS）是一种用于分析样品中挥发性化合物的近几年兴起的检测技术，具有检测速度快、操作方便等优点。该文首先简述了GC-IMS的应用原理，再次综述了其在畜禽产品品种区分、畜禽产品的掺伪鉴别以及不同因素对畜禽产品风味特性的影响3个方面的应用，最后分析了GC-IMS技术目前存在的问题以及其未来的发展方向，以期为研究者研究分析畜禽产品风味、开发新的畜禽产品提供理论依据和技术支持。气相色谱_离子迁移谱_GC_IMS_在畜禽产品风味分析中的应用_杨露.pdf

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

8月19日，首届中国食品风味科学青年论坛在上海沪华国际大酒店开幕。本届论坛由上海交通大学和中国畜产品加工研究会主办，250余名专家学者代表参会。 本届论坛旨在交流和展示学科的最新研究动态与成果，促进食品风味与感官科学领域学者之间的学术交流。会议持续3天，分为5个专题：食品风味与工业、风味感知与心理物理学、感官评价与消费者科学、风味形成与释放以及风味分析技术。 海能仪器作为此次论坛的特邀赞助商，携气相离子迁移谱为食品风味科学研究提供技术支持。会上，与我们共同合作开发过应用方法的导师们将GC-IMS技术作为报告主题，并分享了他们使用该技术在各自科研领域所取得的成果。 GC-IMS技术在风味分析中的有着多种优势：无需样品前处理，便可直接上机进行检测，以获得样品最真实的风味信息。通过挥发性有机物指纹谱图的比对，将风味成分直观可视化，用于快速区分样品的产地、品质、等级、真伪、新鲜度、保质期等信息，与此同时由于二次分离技术，通过保留指数和迁移时间对差异化的物质进行定性分析，建立行业专属风味数据库。 FlavourSpec气相离子迁移谱（GC-IMS）联用仪本次中国食品风味科学青年论坛在大家的一致好评中圆满落幕，这不仅仅是食品风味科学领域的一次盛会，也是行业脉搏的精准体现。未来，海能仪器希望用自己的产品和技术为食品科学研究提供支持，为大家健康、安全的饮食提供技术保障！

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。

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/

“十二五”国家科技支撑计划“查缉、管控毒品违法犯罪核心技术与装备研究”项目“易制毒化学品运输管控检验技术与装备研究”课题顺利通过验收　　2月28日，公安部科技信息化局在北京公安部第一研究所组织专家对“十二五”国家科技支撑计划“查缉、管控毒品违法犯罪核心技术与装备研究”项目“易制毒化学品运输管控检验技术与装备研究”课题进行验收，验收专家组由来自公安部物证鉴定中心、北京理工大学、公安部第三研究所、浙江警察学院、北京工业大学等11名专家组成，浙江大学周建光教授担任组长。公安部科技信息化局、公安部禁毒局和来自内蒙、河南、天津、浙江的一线专家、课题承担单位公安部第一研究所和课题参与单位中科软科技股份有限公司科研、财务审计相关人员共40余人出席了会议。会议现场　　课题承担单位公安部第一研究所陈学亮副所长在致辞中对近三年来各位专家从立项开始到立项的研制过程到现在的项目验收，辛勤付出表示感谢，对公安部科技信息化局、公安部禁毒局对项目、对团队的信任、支持和帮助表示感谢，他表示整个课题按照“十二五”国家科技支撑计划的要求，很好的完成课题任务，尤其是课题成果的应用和使用情况，部分超过了课题要求。公安部第一研究所 陈学亮副所长致辞　　公安部禁毒局办公室副主任刘铭介绍了当前全国制毒违法犯罪情况，制毒物品非法加工制造注入制毒渠道问题屡禁不止，易制毒化学品非法流向境外制成毒品后贩运回境内的犯罪活动日益猖獗，对此国家禁毒委高度关注，将五省10个县(区)列入制毒物品犯罪警示地区，积极部署开展为期半年的专项打击行动，有效防止易制毒化学品流入非法渠道，破获了一大批制毒物品犯罪案件，缴获易制毒化学品1000余吨。对该课题成果紧扣实战需求，迫切解决基层缺少毒品和易制毒化学品的查缉管控技术和装备表示感谢，他希望课题成果加速推广，更广泛的应用于禁毒实战，早日发挥威力。公安部禁毒局办公室副主任 刘铭讲话　　验收专家组听取了公安部第一研究所王青研究员、李彬副研究员对项目执行情况的汇报，观看了课题成果应用视频，与会专家现场观看了本课题研制的基于拉曼光谱技术研发的易制毒化学品核查仪现场演示，审阅了相关技术及财务材料，并经过质询与认真讨论，专家组按照《国家科技支撑计划管理办法》和《“十二五”国家科技支撑计划公安项目验收工作实施细则》的要求，一致通过验收。专家组认为该课题研制了基于陶瓷材料一体化双模式漂移管的离子迁移谱易制毒化学品检测仪器，提出了基于聚类柱状计算法对离子迁移谱峰识别方法，具有原创性。融合了自主开发的现场拉曼光谱∕离子迁移谱分析检测技术、隐形矩阵复合码防伪技术和信息管理平台技术，实现了易制毒化学品人、车、物、证全方位的精准管控与轨迹溯源，创新了易制毒化学品管控综合管理模式。课题成果已转化为产品，在国内外获得推广应用，为打击毒品、易制毒化学品违法犯罪发挥了重要作用。中科软科技股份有限公司科研人员现场演示易制毒化学品核查仪使用情况　　据了解，该课题旨在通过易制毒化学品现场快速查验、电子证书机读防伪识别等多项技术研究，研制开发易制毒化学品的轨迹综合查验设备与运输查询管控平台，实现对易制毒化学品的现场检验与化学成份分析、对易制毒化学品的携带排查与整车排查以及进行易制毒化学品电子证书信息与实物、车辆的比对。该课题研究成果将有效解决易制毒化学品在申报、运输、使用中与实际情况不符而无法查验的问题，有效杜绝易制毒化学品在运输、使用过程中被掉包或非法流失等问题。同时轨迹综合查验设备与物联网应用技术的结合还可实现对易制毒化学品轨迹的实时查询与监管，并建立易制毒化学品轨迹综合信息的获取与管控查询平台。基于该智能平台可实现对企业生产、销售、购买、运输、使用、仓储、进口、出口等环节的有效监督管理，除此之外，还可实现各类许可、备案等办理流程的自动化，对易制毒化学品的流向动态进行历史记录和监督管控。从而有效遏制易制毒化学品流入非法渠道。　　据悉，该课题成果检测仪器可以检测种类包括20种易制毒化学品及15种毒品，对易制毒化学品电子证书的检测时间小于3秒，对易制毒化学品检测时间小于10秒，已经在江苏、甘肃、河南和内蒙古自治区等多个省份示范应用，在网企业19700家，共办理购买许可证620000张，运输证300000张，培训公安民警2600余人，培训企业22000余家，全面提升了应用省份易制毒化学品管理工作的制度化、规范化和信息化水平，在有效监管的同时也提高了企业和单位的办事效率，有效遏制了易制毒化学品非法流失。

由于COVID-19的国际爆发，学会遗憾地宣布，在美国田纳西州孟菲斯举行的第29届离子迁移谱国际会议已推迟至2021年7月。ISIMS 2021欢迎参加在美国田纳西州孟菲斯举行的第29届离子迁移谱国际会议离子迁移谱技术已经从专门的安全和军事设备发展到用于学术研究和广泛应用的高性能分析仪器；它也已成为质谱仪测量原本不可能的功能。在过去的27年中，国际离子迁移谱学会（ISIMS）的年会一直是与离子迁移谱研究人员和先驱者核心小组的重要纽带。每年一次，我们汇聚一堂，分享我们的研究成果，新想法，经验和快乐。会议涵盖了离子迁移谱的许多技术方面，从前沿研究到新颖的应用。会议还为您提供了独特的交流机会，使您可以加入并享受IMS研究社区的乐趣。此外，会议之前的短期课程为该领域的新手们提供了关于IMS理论和实践的出色介绍。2021 ISIMS会议由名誉退休教授 Prof. Herbert H. Hill, Jr., Dr. C. Steve Harden、 Dr. Maggie Tam.第29届ISIMS年度会议重要日程会议2021年7月25日至30日短期课程2021年7月24日至25日旅行奖励申请截止日期：2021年3月31日 旅行奖励通知：2021年4月14日摘要提交截止日期：2021年5月15日请在2021年6月22日下午5点（孟菲斯时间）之前预订酒店；此后视酒店空房情况而定早鸟注册费截止日期2021年6月1日赞助商材料截止日期：2021年5月31日会议日程短期课程：2021年7月24日至25日会议2021年7月25日至30日地点：田纳西州孟菲斯的皮博迪孟菲斯ISIMS 2020赞助商 关于ISIMS国际离子迁移谱学会是一个非营利性组织，其宗旨是：促进使用离子迁移谱（IMS）和环境压力气相离子分子化学作为分析技术。促进有关IMS理论和实践的教育。通过年度会议，海报会议，供应商展览和出版物，为在IMS上自由交换思想和信息提供机会。鼓励协会会员之间团结协作的精神，以实现协会的目标。

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.

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。