ESI离子阱质谱仪实验结果分析
2009-06-29 范茜 长春职业技术学院
ESI 离子阱质谱仪样机采用三级梯度真空的设计，测试结果为第一级真空压力可以达到87 Pa，第二级和第三级真空压力分别可以达到5.0×10-1Pa、3.2×10-4Pa，完全可以满足ESI 离子阱质谱仪的操作要求。
在离子阱前端盖处可检测到大于50×10-12A的离子流，证明了整个真空系统具有较好的去溶效果和较高的离子传输效率，达到了离子阱质量分析器所要求的工作条件。应用研制的ESI 离子阱质谱仪样机对一些简单的有机物进行了初步测试，图5 为精氨酸的质谱图，图6 为谷光甘肽的质谱图, 质谱峰位和根据分子结构式推断出的峰位完全一致。通过这些测试可以确认该离子阱质谱仪样机的质量范围已经达到质荷比600, 分辨率优于300。这也证明了真空系统设计符合该ESI 质谱仪的设计要求。
图5 精氨酸的ESI 源质谱图
图6 谷光甘肽的ESI 源质谱图
总结
首先进行离子阱质谱仪整体结构设计，通过流导的计算，最终确定了真空分隔部件的最终尺寸，并以此为基础建立了ESI 离子阱质谱仪样机。该样机达到了预期设计目的。但是该离子阱质谱仪样机和国外同类型商品化仪器相比在质量范围和分辨率方面还有一定的差距，还有很多工作要进一步完善，其中包括真空体系的设计加工方面问题。
在真空设计方面，需要设计更加可靠的安装方式，以进一步提高真空腔内部部件安装的准直度；对真空分隔部件要进一步通过计算改进设计，以增加去溶效率和离子传输效率。在材料性能方面，离子阱质谱仪中的部分部件对材料的要求很高，目前国产的材料与进口材料还有很大差距，会对仪器的性能有一定的影响，可通过寻找更好的替代材料来改进这些部件的性能。在机械加工方面也需要进一步提高加工精度。
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