基于电喷雾质谱分析的离子源的研究

发布时间：2020-06-11 03:25

【摘要】：电喷雾离子源具有产生多电荷离子和无碎片离子的特点,被认为是最具潜力的质谱分析的离子源之一。为了提高电喷雾离子源的离子化效率和离子传输效率,克服由大气压下电喷雾产生的离子传输到处于高真空环境的质谱仪中的低传输率问题,研制出稳定、高效的离子源至关重要。本学位论文基于电喷雾质谱分析原理设计并制作出一种离子聚焦装置——离子锥透镜。在流场动力学和电动力学的理论指导下,通过在离子锥透镜上施加直流电压和射频电压来提高离子的传输效率。本文的主要研究内容如下:研究了电喷雾离子源产生气相离子的机理,发现电喷雾的离子传输效率是限制离子源性能的关键性因素,因此提出了一种离子锥透镜的设计方案,解决电喷雾离子源低传输率问题。首先研究了离子在离子锥透镜下传输的数学模型和离子在离子锥透镜内部的电场分析;进行了离子锥透镜的研制以及电喷雾实验平台的搭建,并使用搭建的实验平台对电喷雾产生的滴状模式、微滴模式、锥射流模式以及多射流模式进行观察。其次通过改变施加在喷针上的电压,利血平溶液的流速,毛细管的加热温度,喷针与加热毛细管的距离对离子锥透镜的性能进行研究。最后将研制的离子锥透镜与飞行时间质谱仪联用,使用质谱分析方法对离子锥透镜的性能进行检测。测试结果表明,本文所设计的离子锥透镜可使质谱分析得到的离子强度提高4.9倍。
【图文】：

质谱仪,基本结构

图 1.1 质谱仪基本结构图 1.1 所示，固体、液体或气体样品通过进样系统引进 MS 的离子源中，的样品引入方法是直接进样和色谱进样，直接进样适用于单组份、有一定的固体或高沸点液体样品。而色谱进样多适用于多组份分析，通常是气相液相色谱与质谱仪联用。前，，已经将许多电离方法应用于质谱分析中（如图 1.1）。在早期的质谱，电离方法通常是在真空区域进行。例如电子轰击离子源（EI）和化学电I）通常用于分析挥发性和热稳定性的生物分子。对于非挥发性和热不稳定子的分析，场解吸（FD），快原子轰击（FAB）、激光解吸（LD）和辉光放D）等广泛应用于 20 世纪 70 年代至 80 年代。然而，这些方法的适用性仅子量较低的生物分子（分子量<10000Da）。近年来，解吸电离源（DI）成适用于所有物质（包括高质量生物和合成聚合物）进行质谱分析中不可或压电离方法。质谱仪常用的离子源如表 1-1 所示。表 1-1 常用于有机物质谱分析的离子源离子源离子化试剂适宜样品主要分子离子

离子化,复合物

离子源是从溶液中分离气相离子并进行分析或沉积的过程离技术，可以完整地电离非共价生物大分子复合物，从而白质复合物、双链 DNA、药物复合物等多分子复合物。E其将 MS 和液体分离技术结合起来的能力，如将高效液相色泳（CE）等技术的分离能力与 MS 技术相结合，从而可以合物进行全面和快速的研究。此外，使用 ESI 可以形成具，可以将离子的质荷比（m/z）降低至适度值，使得像线比的质量分析器也可以分析 ESI 产生的非常大分子的离子括离子化系统和离子传输系统，在下文中分别对这两个系喷雾离子化系统离子化系统是将溶液中的样品溶液转化为气相离子，其过离子化。常见的组成结构如图 1.2 所示，包括：（1）带管：（2）电喷雾毛细管与连接高真空区的采样孔间的电（通常是加热或辅助气）。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH74

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