質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應質(zhì)譜（PTR-MS）技術在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學研究、公共安全和食品科學等領域都有著重要的應用價值。該研究團隊一直致力于PTR-MS技術研究和儀器研制，通過十余年時間實現(xiàn)了PTR-MS儀器產(chǎn)品化。前期研制的PTR-MS儀器在具有高靈敏的同時，還有大功率和大體積的不足。針對大氣揮發(fā)性有機物（VOCs）車載監(jiān)測需求，如何在減小體積和功率的情況下保證較高的靈敏度是車載小型化PTR-MS發(fā)展的難題。國外研究人員為了提高靈敏度，一般在PTR-MS中采用射頻場離子漏斗來聚焦離子，但射頻場需要射頻電源，這會增加功率和體積，不適用于車載小型化PTR-MS。

　　為解決上述問題，該團隊提出了一種靜電場離子漏斗聚焦新技術，將傳統(tǒng)的圓環(huán)狀電極改進為球面加網(wǎng)電極，并通過孔徑逐漸縮小的漏斗狀組合設計，實現(xiàn)靜電場下離子的高效聚焦引導。實驗表明，相比于傳統(tǒng)的反應管結(jié)構(gòu)，新型結(jié)構(gòu)對于考察的8種VOCs靈敏度提升了3.8-7.3倍，且不破壞PTR-MS中的軟電離效果。團隊將其應用于大氣VOCs車載走航監(jiān)測的小型化PTR-MS中，相關儀器已成為政府部門和企業(yè)開展業(yè)務化監(jiān)測的重要工具。靜電場離子漏斗聚焦技術是一種通用的離子聚焦引導，還可以拓展應用于其他質(zhì)譜儀器中，為我國高端質(zhì)譜儀器發(fā)展提供關鍵支撐。

　　相關研究工作得到國家自然科學基金、中科院青年創(chuàng)新促進會、安徽省重點研發(fā)計劃、合肥研究院院長基金等項目的支持。

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　　靜電場離子漏斗聚焦效果

　　期刊封面：靜電場離子漏斗聚焦技術示意圖