摘要：作为一种快速、高灵敏的挥发性有机物(VOCs)检测技术,质子转移反应质谱(PTR-MS)被越来越多地应用于环境、医学、公共安全等领域。作为PTR-MS的关键部件之一,空心阴极辉光放电离子源对仪器性能具有重要影响。本文通过有限元仿真优化了空心阴极结构,在阴极内径为20 mm、阳极与阴极间隙为4 mm时,离子源放电效果较好。将优化后的空心阴极辉光放电离子源与便携式质谱仪联用,并测试了离子信号与放电气压和放电电流的关系。结果表明,最佳放电气压约为200 Pa,最佳放电电流为9~13 m A。采用乙腈样品测试了仪器性能,系统响应时间在10 s以内,乙腈检出限约为10^(-9)(V/V),线性范围为50×10^(-9)~350×10^(-9)(V/V),线性相关系数R^(2)=0.991。利用该装置检测了苹果发酵过程中产生的VOCs随时间的变化,证明了该仪器可用于实际样品检测。