科技部验收重大科学仪器设备“质子转移反应质谱仪”
质子转移反应质谱(PTR-MS)是一种快速、无损、高灵敏质谱检测技术,可对痕量挥发性有机物(VOCs)进行实时、在线定量检测,已被广泛应用于环境科学、食品科学、生理和医学等领域。PTR-MS的原理、仪器设计研究(包括进样系统、离子源、质量分析器等),以及在环境科学、食品科学、生理医学等领域的进展进行了总结,同时也对其新的发展方向进行了展望。
12月初，国家重大科学仪器设备研发专项 “质子转移反应质谱仪器研制及应用示范(项目编号：2013YQ090875)”项目通告技部验收。项目研发成果已应用于大气监测、密闭空间放气成分分析、食品和呼气检测、环境应急监测等领域，可为大气环境连续监测、防化反恐检测等领域，可以较好的服务于国家环境安全、国土安全，保障民生。
质子转移反应质谱仪
电离机理：为确保电离所需的质子转移反应发生，待测挥发性有机物的质子亲合势需要比水高。大多数的挥发性有机物都满足这个条件，也意味着可以被检测到。另一方面，空气中主要成分(如氧气、氮气、二氧化碳等)的质子亲合势都比水低，不会被电离。
转移反应质谱仪的主要部件：
1、进样装置：进样管负责将气态目标物引入到分子–离子反应腔中。
2、离子源：常用设计是利用空心阴极对水蒸气进行放电，产生高纯度的H3O+离子。
3、质子转移反应区(漂移管)：漂移管中的压强、温度和电场确保试剂离子在一个稳定的微环境下将待测物分子电离。款PTR-MS的创新之处在漂移管上叠加了射频电场，聚焦离子运行轨迹，使其更高效通过漂移管。
4、离子透镜聚焦接口：多级真空泵实现差分真空，同时配备离子透镜提高离子传输率。
5、质量分析器：用于记录各种带电粒子的质荷比和丰度。近年来以广泛采用飞行时间质量分析器。
质子转移反应质谱仪的研制成功将在大气光化学反应研究以及大气痕量有机污染实时在线检测、肺癌等疾病辅助诊断等领域发挥重要作用。
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