摘要：数据非依赖采集张量(data independent acquisition tensor,DIAT)是一种质谱数据格式,用于处理和分析数据非依赖采集方法获得的蛋白质组学数据。与传统方法相比,DIAT技术具有便捷的数据可视化处理和高效的深度学习模型训练等优势。但由于目前缺乏支持DIAT格式数据的软件平台,限制了其应用。为解决这一问题,本文基于PyQt框架设计了一款用于处理和分析DIAT数据的软件,涵盖了与DIAT技术相关的所有功能,使用户能够轻松地利用DIAT数据进行复杂分析,降低了使用门槛,为数据非依赖采集(DIA)质谱数据分析注入了活力。

摘要：针对实验室现有示波器存在集成性差、可扩展性不强等缺点,同时为了提高质谱信号采集效率和精度,设计了一套基于LabVIEW的质谱与红外光谱信号采集系统。该数据采集系统依托LabVIEW软件平台与CSE22G8数据采集卡,并结合叠加平均去噪算法,实现了低信噪比背景下微弱质谱信号的实时采集与处理。此外,通过TCP通信协议实现可调谐光学参量振荡器(OPO)的同步控制,使用户可以在采集质谱信号的同时获得相应的红外吸收光谱图。测试表明,该系统的分辨率较实验室原有示波器提高一倍,采样点数可达每微秒2000个,波形重构能力显著提升,具有较好的数据采集性能。

摘要：为滤除质谱系统中来自电喷雾电离源(ESI)的大量中性污染物和带电液滴,提高质谱系统的灵敏度、信噪比和耐用性,出现了一种基于行波堆叠环的离轴离子传输器。根据其结构特性,本研究设计了对应的行波射频耦合供电电源及测控系统。采用以太网通讯协议控制现场可编程逻辑门阵列(FPGA)以实现全电路的信号控制和发生,通过12位模数转换器(ADC)和16位数模转换器(DAC)实现8通道行波幅值的监控,并设计双平面变压器耦合电路,在堆叠环上成功实现了行波提供轴向动能的效果。测试了硬件系统在离轴传输结构上的电参数稳定性和精度,结果表明:行波电源可控电压范围为0.1~100 V;行波电源脉冲频率范围为0~400 kHz;直流转直流(DC-DC)直流高压纹波小于0.03%;行波高低电压全量程检测绝对误差小于0.03 V;行波高低电压控制输出全量程绝对误差小于0.04 V;多通道射频峰峰值电压差小于1 V;行波上升下降时间均小于30 ns;射频和行波波形平滑,该电源系统能够满足堆叠环离轴传输器的电源设计要求。在粗真空下,采用利血平离子对离轴结构的性能进行测试,实验结果为行波堆叠环结构的离子传输和离轴分离提供了基本理解,对高信噪比质谱系统的研发具有重要价值。

摘要：近几年,由于芬太尼及其类似物质很容易合成,所需要的化学物品和设备等也并不难找,导致全球发生了无数滥用芬太尼及其类似物质过量死亡的案例。为避免该新型毒品流通,提高芬太尼及其类似物质的识别率,设计了一种基于多维度并联卷积神经网络与质谱数据的芬太尼分类模型,并且利用SeLU激活函来防止梯度消失。该模型利用Focal loss作为损失函数来提高对相似品种的识别准确率,将查询质谱和5条经典参考谱拼接成5张二维图像,最终将原始查询一维谱图和其拼接得到的5张二维图像输入到并联卷积神经网络对查询质谱进行分类。实验结果表明,该方法公开数据集中识别率达99.73%的识别率,验证了该方法的有效性。

摘要：中国科学技术大学化学国家级实验教学中心所开设的“仪器分析实验”为安徽省课程思政示范课程,在实验项目“气质联用法测定饮料中塑化剂含量”的教学过程中,课程组针对课程的特点和教学过程,对该项目进行思政示范教学案例设计。思政案例库的建设,有助于教师充分挖掘专业课程中的德育元素,激发学生的学习兴趣,培养学生的自主创新意识,取得了良好的教学效果。

摘要：通过红外光谱、质谱、元素分析和核磁共振等仪器分析结果,推断有机化合物的分子结构是制药、材料、化工和生物等理工学科专业学生需要掌握的综合性实验技能和波谱分析能力。该文以吲哚美辛为例,设计了有机化合物结构鉴定的综合实验,演示如何依据红外光谱、质谱、元素分析和核磁共振等实验结果综合解析推导有机化合物的分子结构,以全面提高学生的现代仪器综合分析能力。

摘要：四极杆和离子阱等基于四极场理论的质谱技术自诞生至今已发展得较为成熟,并对质谱学产生了重大影响。本文通过对四极场的设计和产生过程进行完整的物理和数学公式推演与诠释,着重讨论了四极场电势分布的获得过程,电极形状、电极上电压等边界条件的获得过程,以及根据四极场电势分布推演出的四极杆结构和离子阱结构的过程等。该内容是对四极场质谱理论相关阐述的重要补充,有助于更加深入地理解四极场的基本原理。同时,还提供了一种潜在的质量分析器设计思路,对质谱相关的理论研究和原始创新的研发工作具有重要的借鉴意义。

摘要：针对便携式仪器小型化和低功耗的研制需求,本文设计了一套便携式四极杆质谱的下位机控制系统,基于Xilinx Spartan-6系列现场可编程的门阵列(FPGA)平台进行开发,采用FPGA单一芯片替代传统多种芯片组合的繁琐架构,去掉主控电路板上原有的W5500\MCU(微控制单元芯片)\DSP(数字信号处理专用芯片)\DDR(双倍速率同步动态随机存储器)等功能芯片,将这些芯片实现的扫描、控制、采集、存储、数据处理和高速传输等功能集成于同一FPGA片内。与现有的小型化四极杆质谱控制系统比较,本系统在功能和性能不变的前提下,不仅节省了芯片成本,而且主控硬件板卡的功耗节省了约2.7 W,约为原板卡功耗的37%,主控硬件板卡的面积减小了约20 cm^(2),约为原板卡面积的10%。本研究设计的便携式四极杆质谱下位机控制系统已成功应用于便携式四极杆质谱仪中,并且针对类似的小型化仪器有着较高的技术移植性和实用价值。

摘要：研究环境化学及与其相关的生命科学,对了解环境污染和生命物种的暴露程度,以及由此引发的健康问题非常必要。这一过程中,质谱是不可或缺的强有力工具。本文简要介绍了基于质谱的相关方法在环境化学研究中的应用。概括地强调了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、电子捕获负化学源质谱(ECNI-MS)、电喷雾离子化质谱(ESI-MS)、基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)以及高分辨串联质谱(HR-MS)、非变性质谱(nMS)和质谱成像(MSI)技术对环境和生命介质中污染物的分析鉴定,及其对正常生命过程的扰动机制研究所发挥的作用;并展望了质谱技术在环境化学中的发展趋势,指出了反应蛋白组学的发展和具有污染物分子及其代谢产物的反应性官能团分子标尺的设计,深化对污染物分子及其代谢产物与关键生物分子相互作用的理解,加深对环境污染健康效应的认识。

摘要：为提高介质阻挡放电(DBD)在大气压条件下低温等离子体的产率以及设备的稳定性和可靠性,降低处理成本,提高航天发射废水的降解率,利用四极杆质谱仪设计了一套基于质谱法的大气压DBD等离子体中O_(3)和N_(2)O组分测量系统,通过测量等离子体组分和未放电时的大气组分来证实该方法的可行性。结果表明,在101.325 kPa大气压条件下,使用6管同轴介质阻挡放电,在控制电压为200 V时,O_(3)和N_(2)O的组分浓度达到最高;在控制电压为200 V,空气流量为7.8 L/min时,O_(3)的组分浓度达到最高;在空气流量为3.8 L/min时,N_(2)O的组分浓度达到最高。综上所述,控制电压和空气流量对等离子体组分浓度有较大影响,解决了传统质谱法难以应用于大气压条件下DBD等离子体活性产物测量和强电场对质谱仪干扰的问题。本研究结果在DBD反应器的优化、关键参数的调控和实现大气压DBD在降解航天推进剂废水的工程实际应用方面具有参考价值。