質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜(PTR-MS)是一種快速、無(wú)損、高靈敏質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù),可對(duì)痕量揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線定量檢測(cè),已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、生理和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。PTR-MS的原理、儀器設(shè)計(jì)研究(包括進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器等),以及在環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、生理醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的最新進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié),同時(shí)也對(duì)其新的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
12月初，國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)專項(xiàng) “質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀器研制及應(yīng)用示范(項(xiàng)目編號(hào)：2013YQ090875)”項(xiàng)目通告技部驗(yàn)收。項(xiàng)目研發(fā)成果已應(yīng)用于大氣監(jiān)測(cè)、密閉空間放氣成分分析、食品和呼氣檢測(cè)、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，可為大氣環(huán)境連續(xù)監(jiān)測(cè)、防化反恐檢測(cè)等領(lǐng)域，可以較好的服務(wù)于國(guó)家環(huán)境安全、國(guó)土安全，保障民生。
質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀
電離機(jī)理：為確保電離所需的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)發(fā)生，待測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物的質(zhì)子親合勢(shì)需要比水高。大多數(shù)的揮發(fā)性有機(jī)物都滿足這個(gè)條件，也意味著可以被檢測(cè)到。另一方面，空氣中主要成分(如氧氣、氮?dú)狻⒍趸嫉?的質(zhì)子親合勢(shì)都比水低，不會(huì)被電離。
轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀的主要部件：
1、進(jìn)樣裝置：進(jìn)樣管負(fù)責(zé)將氣態(tài)目標(biāo)物引入到分子–離子反應(yīng)腔中。
2、離子源：常用設(shè)計(jì)是利用空心陰極對(duì)水蒸氣進(jìn)行放電，產(chǎn)生高純度的H3O+離子。
3、質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)區(qū)(漂移管)：漂移管中的壓強(qiáng)、溫度和電場(chǎng)確保試劑離子在一個(gè)穩(wěn)定的微環(huán)境下將待測(cè)物分子電離。最新款PTR-MS的創(chuàng)新之處在漂移管上疊加了射頻電場(chǎng)，聚焦離子運(yùn)行軌跡，使其更高效通過(guò)漂移管。
4、離子透鏡聚焦接口：多級(jí)真空泵實(shí)現(xiàn)差分真空，同時(shí)配備離子透鏡提高離子傳輸率。
5、質(zhì)量分析器：用于記錄各種帶電粒子的質(zhì)荷比和豐度。近年來(lái)以廣泛采用飛行時(shí)間質(zhì)量分析器。
質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀的研制成功將在大氣光化學(xué)反應(yīng)研究以及大氣痕量有機(jī)污染實(shí)時(shí)在線檢測(cè)、肺癌等疾病輔助診斷等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
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