Relatively Simple Modification of an AEI MS-902 High-Resolution Mass Spectrometer to Permit Chemical Ionization Studies

ABSTRACT

Relatively inexpensive and simple modifications to an AEI MS-902 double focusing high-resolution mass spectrometer allow chemical ionization studies to be undertaken without compromising the instrument's high resolving power or sensitivity. A standard AEI source block was made gas tight except for a 0.013 to 0.020 in. diameter ion exit and an 0.013-in. electron entrance hole. A specially designed direct insertion probe was utilized to introduce both the sample and reagent gas. The reagent gas itself was supplied via a system utilizing both the manufacturers cold inlet system and Matheson lecture bottles. An additional pumping system was added in parallel to the existing pumping system to handle the increased gas flow.     

热电离飞行时间质谱仪性能评价

本工作介绍了实验室自制的热电离飞行时间质谱仪（TI-TOF-MS）的基本结构、仪器运行参数和性能特点等。离子源产生的离子在推斥电压作用下进入聚焦透镜,然后进入垂直引入反射式的飞行时间质量分析器,最后到达检测器。信号通过数据采集卡处理后传输给计算机,采用编写的LabVIEW软件采集信号和处理数据。结果表明：仪器可测量的质量范围为m/z 6~320,在m/z 208位置的质量分辨率可达2000,2 h质量稳定性为7.76×10^-5,测量²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb和²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb同位素比值的精密度分别为0.85%、0.27%和0.55%。该仪器在研究热电离离子源电离行为、同位素比值测定和多原子离子信号监测等方面具有广泛的应用前景。     

内醚糖的质谱研究

文本报道6个结构不同的内醚糖在电子轰击质谱中可能的裂解途径，并经亚稳离子扫描证实了所提出的裂解过程。     

毛细管进样-激光解吸电离气溶胶飞行时间质谱仪检测超细纳米颗粒物化学成分

采用毛细管大气压进样接口,结合激光多光子解吸、电离等技术,自行研制了毛细管进样-激光解吸电离气溶胶飞行时间质谱仪,用于在线测量超细纳米颗粒物的化学成分。应用商品化的气溶胶发生器和自制的离子诱导成核反应器,在实验室内分别产生了KCl、NaCl、NaI/NaBr混合物和Air/H₂O/SO₂混合气体成核反应的粒径小于100 nm的超细纳米颗粒物,并通过质谱仪获得了它们的化学成分信息。结果表明,相对于具有较大粒径的颗粒物,超细纳米颗粒物在激光多光子电离过程中更容易完全原子化电离,但通过改善激光的聚焦条件可以获得超细纳米颗粒物成分的分子信息。实验测量了毛细管大气压进样接口传输超细纳米颗粒物的效率,为0.33%,与国际同行采用类似大气压进样接口传输气体分子的效率一致。     

高分辨SPI/TOFMS的研制及VOCs分子式确定

单光子能量10.6eV的真空紫外灯可电离大部分的挥发性有机物,生成分子离子,几乎无碎片,谱图简单。本文介绍了实验室自制的真空紫外灯单光子电离反射式飞行时间质谱仪的原理、仪器结构及初步结果。测试仪器分辨率超过4000(FWHM),质量精度优于6ppm。苯的检出限可至52ppbv。将仪器用于香烟烟气和聚氯乙烯(PVC)热解产物的检测。结果表明,单光子软电离源与高分辨质谱的结合,可直接用于复杂挥发性有机物(VOCs)分子式的确定。     

一些含氮杂环类化合物的质谱研究

本文报道了一些取代的三唑，四唑及噻二唑类化合物的电子轰击质谱。它们的裂解途径表明，对于合侧链的化合物，存在有McLafferty重排以及涉及C－2和C－3键断裂的裂解过程。     

基于电喷雾电离源质谱仪系统的八电极线性离子阱性能研究

八电极线性离子阱在前期的理论模拟研究中取得了较好的质量分析性能,为验证理论模拟结果,选择其中最优的结构参数,设计、加工并组装了八电极线性离子阱实物,以此为基础搭建电喷雾电离源质谱测试系统。在传统射频电压施加模式下,测试八电极线性离子阱的分析性能。当扫描速度为765 u/s时,八电极线性离子阱获得离子峰的半峰宽可达0.3 u,对应利血平（m/z 609）的质量分辨率为2 030。当分析浓度为10 mg/m3的利血平样品时,对应的质谱峰信噪比可达45.8。本文进一步研究了扫描速度对质量分辨率和灵敏度的影响,实现了离子碰撞诱导解离,分析了不同浓度的25羟基维生素D2标准样品,线性动态范围可达4个数量级。结果表明,八电极线性离子阱具有良好的分析性能,可为结构简化线性离子阱的研究提供全新思路,推动小型化离子阱质谱仪的研究进展。     

高灵敏VOCs在线真空紫外单光子电离飞行时间质谱仪的研制

研制了一种高灵敏度在线膜进样真空紫外电离源飞行时间质谱仪（MI-SPI-TOF MS）用于检测低浓度挥发性有机物（VOCs）。仪器包括真空系统、膜进样接口、真空紫外单光子电离源、垂直加速反射式飞行时间质量分析器和数据采集系统等。该仪器使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜作为大气压下直接进样的接口,膜的选择透过性能直接、快速地富集大气中VOCs,可实现快速在线进样检测。真空紫外单光子灯作为电离源,能将电离能低于10.6 eV的VOCs电离,形成分子离子峰。结果表明,该仪器的分辨率优于750 FWHM,对苯、甲苯、二甲苯和氯苯的检测限达10^-12 mol/mol级别,检测速度达秒级,可用于低浓度VOCs的实时在线检测。     

双哌嗪双季铵盐类衍生物的快原子轰击质谱和电子轰击离子化质谱研究

〕双派嗪双季铵盐类化合物（Ｍ２＋ ２Ｂｒ－ ２ＨＣｌ）具有良好的抗肿瘤,镇痛和抗氧化作用。本文对三个１,１０－双（Ｎ－取代哌嗪）癸烷双季铵盐新化合物进行了质谱及其裂解规律的研究。从快原子轰击质谱（ＦＡＢＭＳ）得到了［Ｍ＋ Ｘ］＋ 峰,［Ｍ－ Ｈ］＋ 峰和［Ｍ－ Ｒ＋ Ｈ］＋ 峰。此［Ｍ－ Ｈ］＋ 峰可由Ｒ＋ 重排而来。从电子轰击离子化质谱（ＥＩＭＳ）得到了主要碎片峰,特征峰ｍ ／ｚ９９,ｍ ／ｚ１１３,ｍ ／ｚ２８１,ｍ ／ｚ３１１,等也可由类霍夫曼（Ｈｏｆｆｍ ａｎｎ）降解形成。此文为双盐类化合物的质谱研究提供了方法及裂解规律     

新型电子电离源线型离子阱-飞行时间杂化串联质谱研究进展

本研究介绍了一种新型电子电离源线型离子阱-飞行时间杂化串联质谱仪,该仪器结合了线型离子阱质谱和飞行时间质谱的优点,具有较强的定性分析能力。选用全氟三丁胺(PFTBA)、四氯化碳和丙酮为测试样品对开发的仪器样机进行性能测试,包括对PFTBA碎片离子的离子分离（ISO）和碰撞诱导解离（CID）实验,以及样品同位素离子间的分离实验。测试结果表明,该仪器基本实现了离子碎裂、离子储存和串联质谱分析等功能,能够进行高精度母离子选择。本研究所开发的EI LIT-TOF质谱,在易挥发类有机化合物的结构和化学性质等研究中具有特殊的应用前景。     

冷阱-光电子电离飞行时间质谱检测痕量SF6气体分解产物

通过检测六氟化硫（SF₆）气体分解产物可有效发现SF₆电气设备内部故障。在内部故障的早期阶段,由于吸附剂的吸附作用,设备内部SF₆气体分解产物含量通常很低。受现场检测技术的限制,难以检测到这些痕量的气体分解产物,影响内部故障的早期诊断。本文研制了基于冷阱（CT）技术与光电子电离飞行时间质谱（PEI-TOF MS）技术联用的便携式检测系统,对典型SF₆气体分解产物SO₂、SO₂F₂的富集倍率分别为136倍和49倍,检出限分别达到0.01 μL/L和0.1 μL/L,为设备内部故障的早期诊断提供了一种有效的技术手段。     

在线测量气溶胶大小和化学组分的质谱技术与应用

介绍了在线连续监测大气单粒子气溶胶的粒径和化学组分的飞行时间质谱仪。本装置采用喷嘴加两个skimmer构成的差分真空进样,双光束空气动力学测量技术,激光解吸附电离和双极飞行时间质谱技术。利用这套装置对室内外的空气进行了实际的测量,该技术可以在线测量气溶胶的粒径分布,并同时对气溶胶的化学组分进行实时监测。     

电感耦合等离子体质谱、热电离质谱和二次离子质谱技术在核工业中的新进展

结合实例,回顾并展望了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、热电离质谱(TIMS)和二次离子质谱(SIMS)技术的应用进展,特别是在核工业领域中的进展。讨论了未来相关质谱技术的发展方向,并指出目前存在的主要问题,探讨了可能的解决方案。     

光致二溴甲烷离子化学电离质谱分析VOCs

以真空紫外（VUV）灯作为电离源的单光子电离质谱（SPI-MS）分析方法是一种快速分析复杂样品中挥发性有机物（VOCs）的技术,但SPI-MS灵敏度受限于VUV灯较低的光通量及部分VOCs较小的电离截面。本工作自行研制了一种基于VUV Kr灯的新型光致二溴甲烷正离子化学电离源,并将该电离源与飞行时间质谱（TOF MS）联用进行VOCs分析。该电离源以体积分数1000 μL/L的二溴甲烷为试剂气体,利用VUV光电离产生稳定且充足的二溴甲烷正离子,二溴甲烷正离子与样品分子通过电荷转移发生化学电离,大大提高了样品的电离效率。与SPI源相比,该电离源不仅对电离能在10.0 eV附近的VOCs信号强度提升100倍以上（如对2-丙醇、乙酸乙酯和3-氯丙烯分别提高了103、118和126倍）,而且保持着与SPI一致的软电离特性。该电离源10 s内对复杂样品EPA TO-14、TO-15/17校准标气中的42种化合物的最低检测限达到0.06 μg/m³,并且因其具有较好的稳定性,在VOCs的实时在线监测方面有着广泛的应用。     

拭子喷雾电离-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法快速筛查化妆品中19种防晒剂

本研究建立了拭子喷雾电离与四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱(Q/Orbitrap HRMS)联用法快速筛查化妆品中19种防晒剂.化妆品样品无需前处理,直接用拭子蘸取样品,滴加30μL甲醇-乙腈混合溶剂(4:1,V/V),施加5.0 kV电压,通过拭子喷雾电离方式产生带电液滴.四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱采用一级全扫描与...     

苯甲酸酯类液晶的CI、EI质谱研究及比较

通过对苯甲酸酯类液晶的化学电离 ( CI)、热电离 ( EI)质谱研究及其比较可以发现 ,苯甲酸酯类液晶的EI质谱无分子离子峰 ,碎片离子明显 ,而 CI质谱分子离子峰几乎均为基峰且有苯甲酸类、醇类的互补离子峰。这为解决该类化合物的结构剖析有着重要的意义     

表面解吸常压化学电离质谱法直接测定饮料中的抗坏血酸

建立了表面解吸常压化学电离质谱(SDAPCI-MS)测定饮料中抗坏血酸的方法。采用进样针取样,每次取样不多于5 nL,无需任何样品预处理,单个样品测定时间少于0.5 min。该方法对抗坏血酸的检出限可达1.9×10-9g.mL-1,线性范围为10-8~10-3g.mL-1,回收率为89.9%~109.6%,相对标准偏差(RSD)为3.2%~5.8%。     

土豆泥中痕量可卡因的表面解吸常压化学电离质谱直接检测

采用纳升取样表而解吸常压化学电离质谱法(nanoSDAPCI-MS),无需任何样品预处理,直接对肯德幕生产的糊状土豆泥样品进行快速质谱检测.实验结果表明.nanoSDAPCI可以承受粘稠土豆泥样品中的大量基体,直接检测土豆泥中痕量的可卡因等成分.本方法操作简单,取样品量少,对含有复杂基体的粘稠样品的直接质谱检测具有借鉴意义.     

SDAPCI-MS法对纺织品中24种致癌性芳香胺的直接测定

A homemade surface desorption atmospheric pressure chemical ionization (DAPCI) source was coupled to an LTQ-MS instrument for direct detection of 24 kinds of carcinogenic aromatic amines in textile. The detection limit of this method is found to be a few 10^－11 g•kg^－1 for most aromatic amines, providing a better sensitivity than DESI for direct detection of aromatic amines in textile samples.