儀器信息網訊 2017年8月20日,為期兩天的「2017年中國質譜學會無機及同位素質譜學術會議」落下了帷幕。中國質譜學會副理事長、清華大學教授張新榮在致閉幕詞時總結到本次會議的特點之一即是很多科研人員都介紹了創新型質譜及相關儀器、設備的研製工作,其中不乏高水平的成果。而且,此次會議還首次設立了「儀器研發」分會及「儀器研發專題論壇」。下面摘取部分有關儀器研發內容的報告與大家共享。
西北核技術研究所研究員 李志明
報告題目:核測試中的質譜技術研究進展
質譜技術廣泛應用於核取證、軍控核查、核環境與核安全等領域,李志明團隊在應用過程針對工作中遇到的問題自己也在研發相關的關鍵技術及儀器設備。如新型高效離子源、離子探測技術,以及雷射共振電離質譜儀關鍵技術研究和設備研製。李志明也特別指出,最先進的質譜儀器通常在實驗室中首先產生,然後才逐漸走向商品化。
廈門大學教授 杭緯
報告題目:飛克級元素檢測—雷射解吸/雷射後電離質譜技術
杭緯團隊自建了雷射解吸/雷射後電離反射式飛行時間質譜儀,使用532 nm脈衝雷射實現固體表面物質的解吸,使用第二束雷射(266 nm)使氣化物質電離服從多光子非共振電離機理,即待測物原子在吸收一個光子能量後達到馳豫時間較長的穩定激發態,再通過吸收第二個光子使其發生電離。實驗結果展示了雷射解吸/雷射後電離質譜技術在固體樣品的快速分析巨大潛力。杭緯介紹到,其下一步研究的方向可能是通過更強的雷射、更短的脈衝、更短的波長等技術的應用,提高該實驗裝置的性能。
四川大學教授 侯賢燈
報告題目:ICP-MS/OES:蒸汽進樣、同時測定與應用
為了進一步提高ICP-MS/OES的進樣效率、消除基體幹擾,侯賢燈團隊在進樣系統方面做了很多工作,如光化學蒸汽發生、低溫介質阻擋放電、鎢絲電熱蒸發等進樣方式。另外,為了充分發揮ICP-MS沒有光譜幹擾、ICP-OES沒有同位素幹擾的優勢,侯賢燈團隊搭建了一套ICP-MS/OES同時測定裝置,即一次進樣同時獲取元素的質譜信號和發射光譜信號,該技術在某些領域有著獨特的應用優勢。
復旦大學 丁傳凡
報告題目:高階場對離子阱質譜性能的影響及其離子阱有效場半徑的測量
四極離子阱質量分析器的工作原理是利用四極電場將不同質荷比的離子區分開來。傳統理論認為,要實現高質量分辨能力的質譜分析,離子阱電極的幾何加工和組裝精度都必須非常高,如為幾個微米以內。這是因為微小几何誤差會導致四極電場中高階場的產生,而高階場被認為是獲得高分辨質量分析的剋星。丁傳凡教授從理論和實驗二個方面系統研究了高階電場成分,如八極場、十二極場等對四極離子阱質量分析器性能的影響。
清華大學 邢志
報告題目:ICPMS-富有生命力的元素分析技術
邢志教授報告中說到,現有的商品化儀器往往不能完全滿足科研需求,需要科研工作者自己改裝、自己搭建裝置,從而進行創新性科學研究。邢志教授嘗試了利用ICP-MS(/MS)研究金屬相關的反應、探索金屬催化有機反應的機理、發現針對某一化學反應新的金屬催化劑等幾個方面的工作,其對儀器裝置進行了一些改進,如將ICP-MS(/MS)的碰撞反應池作為反應器。另外,邢志教授還將低溫等離子體探針用作雷射剝蝕以及離子源,做了相關研究,並已經搭建了裝置。
北京理工大學 徐偉
報告題目:微型質譜儀研發及應用
報告中,徐偉教授介紹了其課題組近5年來的微型質譜儀的研發工作,開發了3代微型質譜儀。徐偉教授團隊開發的微型質譜儀都是基於連續大氣壓接口技術,可以兼容ESI、AP-MALDI、敞開式離子源,實現了樣品的快速分析;通過真空等離子體離子源、小型化離子漏鬥、離子透鏡、正弦波頻率掃描離子阱驅動等關鍵技術一步一步的提升了儀器的性能,尤其是儀器的靈敏度、體積、質量範圍都有了提升,目前儀器性能更加接近臺式質譜的性能,有望實現應用。
西北核技術研究所 袁祥龍
報告題目:雷射共振電離飛行時間質譜離子導向裝置設計
雷射共振電離技術具有超高的元素和同位素選擇性,十分適合進行痕量元素和同位素的分析。國際上研發的雷射共振電離質譜系統大都採用的是飛行時間質量分析器。近期,袁祥龍博士實驗室建立了雷射共振電離飛行時間質譜系統。為了實現雷射共振電離離子源與飛行時間質量分析器的匹配,採用多種靜電透鏡組合的方式設計了離子導向裝置。為了提高飛行時間質譜的解析度,研究了二階反射式飛行時間質譜時間聚焦方法。通過SIMION模擬,分析了飛行時間質量分析器對入射離子束的參數要求。基於離子光學基本原理設計了離子導向裝置。在實驗和模擬中都獲得了較高的解析度並消除了譜峰拖尾,為進行同位素比值的測量奠定了基礎。
中國原子能科學研究院 姜山
報告題目:加速器質譜技術最新進展
加速器質譜(AMS)是基於加速器技術和離子探測器技術的一種高能同位素質譜。AMS因具有排除分子本底和同量異位素本底的能力,極大地提高了測量的豐度靈敏度。姜山教授退休後即成立了一家公司進行AMS小型化技術、快速/在線測量技術、新型AMS技術、離子原與探測器技術等的研製。
參會者合影