摘要：概述了国内首款具有完全自主知识产权的商品化在线挥发性有机物质谱仪(SPIMS-1000)。SPIMS-1000融合了膜富集、紫外光单光子软电离(SPI)和反射式飞行时间质谱等多种技术,实现了对挥发性有机物(VOCs)及半挥发性有机物(SVOCs)的在线定性定量分析。对其基本原理、仪器设计、分析参数及应用进行了介绍。

摘要：为提高在线单颗粒质谱SPAMS对低浓度环境下颗粒物的检测效率,本研究设计了一种基于虚拟撞击原理的空气动力学气溶胶浓缩装置。结合计算流体动力学Fluent仿真软件,对传统临界孔进样结构进行改进,孔径从原来的0.11 mm扩张至0.22 mm,并引入一个额外的前级泵抽离多余气体,使得SPAMS能在质谱真空压力不变的的情况下,将颗粒物从多余气体分离进入质谱检测系统,实现颗粒物浓缩进样。结果表明:颗粒浓缩倍数仿真值与实验值较为吻合,进样流量较原来提升3.4倍,在粒径0.2-5μm范围内,环境空气的颗粒浓缩倍数为3-8倍左右;气溶胶浓缩进样装置不仅能够实现颗粒浓缩进样,还提高了SPAMS对粗颗粒物的进样能力。

摘要：设计了一种用于快速气相色谱（Fast gas chromatography,FGC）的新型控制系统.该控制器主要由色谱柱温度控制系统、自动进样及气路压力控制系统组成.其温度控制范围为30～160℃,升温速度约为3C/s,温度控制精度为±0.5℃,载气压力控制范围为0～0.5 MPa.将本控制器应用于自制快速色谱,并用色谱对由直链正构烷烃（C1～C8）以及甲苯9种物质组成的标准样品进行测试.结果显示,色谱能在100 s内将此9种物质完全分开.

摘要：设计了一种新型的基于FPGA的四极杆分离式控制系统。该系统使用了两片FPGA组成主从系统,主芯片设计在主控板,从芯片设计在采集板,分别负责四极杆扫描和数据采集功能,使用LVDS高速差分线和开发的私有协议来完成功能联动,全双工传输速率在ns级别,使得主从板等同于在同一系统控制下工作。该系统用于扫描和采集功能分离的四极杆质谱仪中,取代了分离的MCU+FPGA的架构,解决了因扫描和采集功能无法联动所造成的无法避免畸变信号的采集,以及采集数据与目标离子无法准确对应等问题。相比于旧的系统设计,该系统的扫描和采集联动机制有效将质谱图的信噪比提升6dB,并使得采集数据与目标离子达到100%的对应。本次设计的四极杆分离式控制系统已在ICP-MS质谱仪中成功应用,并且针对类似的系统分离仪器有着较高的借鉴性和实用价值。

摘要：基于快速气相色谱分析技术和飞行时间质谱技术,研制了快速气相色谱/电子轰击离子源-飞行时间质谱联用仪。仪器由进样系统、气相色谱分离系统、气质接口、电子轰击离子源、垂直引入反射式飞行时间质量分析器、数据采集系统和硬件控制系统等组成。设计了汽化室、加热膜色谱柱和一种三层套管的传输管用于连接色谱与质谱。以烃类混合标准气体为对象,对载气压力、色谱柱温度和电压参数进行了优化,实现了对各类有机物的快速分离和准确定性。最后,将该方法用于测试苯系物和异丁烷标气,进行了仪器性能测试。结果表明,质量范围是4~502 amu,分辨率优于500,检测限为500 ppb,分析时间小于5 min,重现性RSD小于10%,动态范围达到四个数量级。