大气气溶胶在大气中广泛存在,严重影响着自然气候和人类健康。新粒子形成作为大气气溶胶的重要来源,研究其形成机理是十分必要的。对于形成机理的研究主要从理论和实验两方面开展,就实验而言,需要研制用于分析大气团簇组分和结构信息的仪器来分析气溶胶团簇,红外光解离光谱仪便是其中一种,其可用于表征气溶胶团簇的结构信息,进而推动气溶胶形成机理的研究。然而现有的红外光解离光谱仪由于其质谱部分存在体积庞大、结构复杂的问题,不利于外场观测环境的应用。此外,大气团簇电离后产物复杂,不利于后续的光谱研究,需要在光谱分析前进行离子筛选。因此,本文针对质谱仪进行研究,基于串联质谱技术,研制一套线性离子阱-飞行时间质谱,旨在保证高存储效率和质量分辨率的前提下,实现仪器的小型化,并且实现离子质量隔离的功能。该质谱仪可作为红外光解离光谱仪中的质谱部分用于大气团簇的结构研究。主要贡献概述如下:1.为实现具有离子质量隔离功能和较强的离子存储能力,对线性离子阱质谱仪一些部件进行设计优化,优化时序过程和电参数。针对仪器的主要功能和性能指标进行实验,检测得出仪器具有高于614的质量分辨率以及离子质量选择隔离的功能,隔离效率可达90%。2.为了获得更高的质量分辨率,对反射式飞行时间质谱仪进行优化,设计制作了其中的直流高压电源以及高压脉冲系统,对飞行时间质谱的电压参数和时序信号进行优化。针对仪器的质量分辨率进行实验,检测得出仪器的质量分辨率高于 2225。3.为实现小型化的设计目标,基于串联质谱技术形成线性离子阱-飞行时间质谱,对串联质谱进行时序优化,并进行仪器的性能检测和功能检验实验。线性离子阱-飞行时间串联质谱可以实现对样品溶液中电离出的总体离子进行质量分析以及针对目标离子进行质量隔离和分析,对目标离子的质量分辨率可达1940。整个仪器的长度为1.14m,宽度为0.40m,高度为1.28m,满足红外光解离光谱仪中质谱部分小型化的设计目标。