飞行时间质谱仪

飞行时间质谱仪是质谱仪，其通过离子在无真空场中以不同的距离到达检测器以不同的质量 - 电荷比来建立质谱。

经典的线性飞行时间质谱仪包括离子源，飞行管，探测器，记录系统和真空系统。

与传统的质谱仪相比，它具有结构简单，离子通量率高，质量范围无限的优点。

仅在20世纪40年代，该分辨率仅为100左右，受到仪器设计和电子技术的限制。

在20世纪50年代，Wiley和Malarin设计了空间聚焦和时间聚焦离子源，分辨率高达数百。

在20世纪70年代，Mamyfin和Karataev设计了离子镜以进一步解决离子能量分散问题，使飞行时间质谱仪成为高分辨率仪器的行列。

由于20世纪90年代电子技术的发展和延时聚焦技术的进一步应用，商用激光飞行时间质谱仪已达到10,000以上的分辨率，应用范围更加广泛。

20世纪80年代后期，Kams和Hillenkamp发现了基质辅助激光解吸电离质谱，在生物大分子分析方面取得了重大突破，使其成为生命科学研究的重要工具。

21世纪引入了各种功能飞行时间质谱仪，如电喷雾离子源，辉光放电离子源，气相色谱 - 质谱，液相色谱 - 质谱和毛细管电泳等，因此具有传统的四极杆或磁性质谱仪的主要功能。

飞行时间质谱仪被认为是一种很有前途的高性能质谱仪。

飞行时间质谱仪的原理是测量离子从离子源传播到检测器的时间。

该过程涉及在离子源中产生离子束，然后加速并测量它们从离子源到检测器的时间。

如图所示，它们之间有一个漂移管，通常长约2米。

所有离子在加速区都接受相同的动能，但它们的质量不同，所以速度不同，通过漂移管到达探测器的时间（TOF）也不同。

因此：可以看出较轻的离子具有较高的速度，而较重的离子具有较慢的速度。

如果离子源到探测器的距离是L，则很明显离子的m / z值是由它到达探测器的时间决定的。

飞行时间质谱仪以快速扫描，并且以微秒为单位测量记录质谱所需的时间。

该仪器具有宽质量范围，可以测量m / z 10000以上的离子。

由于ATOFMS可以识别构成颗粒物质的特定化合物，因此它为检查颗粒与周围气体和其他颗粒物质之间的动态化学过程提供了新的视角。

实时化学成分分析消除了传统过滤器或对撞机气溶胶取样方法的固有问题，例如二次化学反应或半挥发性化合物的损失。

3800-ATOFMS的应用包括：•气溶胶分析和研究，大气颗粒表征，排放源识别，半导体处理，室内空气质量监测，气溶胶药物释放研究，吸入毒理学研究，药物增强样品分析，化学和生物学气溶胶检测，发动机排放测量，粉末生产质量和过程控制。

飞行时间质谱仪在环境监测中的应用主要包括以下几个方面：颗粒分类：化学成分可以根据颗粒质谱的特征进行表征，颗粒的空气动力学直径可以很小。

用来分类颗粒;颗粒化学成分的分类;确定主要化学成分与粒径之间的对应关系。

数量浓度的变化：颗粒数浓度随时间的变化;检测范围内不同粒径范围的数量浓度可以随时间分别进行分析。

化学成分分析及随时间变化：分析某种化学成分随时间的变化，根据其趋势可准确反映一定时期内发生的特殊变化;特别重要的是谷物毛巾中重金属颗粒的实时在线分析目前不可替代的方法。

来源分析：根据粒子的分类和时间确定可能的来源。

颗粒物的演变过程和机理：根据不同颗粒物随时间的演变趋势，推断出可能的形成机理。