为了能够实现对环境污染物、爆炸物、毒品、化学战剂和临床医学等领域的大体积物品以及远距离的物质进行敞开式环境下、无需前处理、实时在线快速的检测和分析，课题组设计开发制作了具有自主知识产权的空气动力辅助离子化技术装置。基于质谱仪的化学分析原理，分别设计开发出基于传统的DESI和APCI的离子化方法的空气动力辅助离子化技术的实验平台，其中包括：与质谱相连接的质谱接口、密封套筒、高精度定位可调节的三维载物平台、载物平台控制箱、样品载玻片以及分子成像数据采集和转化的应用程序等，并介绍了空气动力辅助离子源各个组成部分的结构和参数值。通过实验对已搭建好的空气动力辅助离子源装置的空气的抽取速度、传输管到质谱仪采集锥的距离、样品采集收集端漏斗的设计、传输管材质和形状、传输管和漏斗上施加的电压的大小、喷雾气的速度、喷雾电压、聚焦电压、喷雾溶剂的速度、喷雾角度、喷雾距离和漏斗上施加电压的参数进行试验，得出不同的曲线图，从而通过实验结果来优化空气动力辅助离子源系统的参数，提高实验平台的性能指标。实验结果验证了空气动力辅助离子源装置可以有效地提高带电粒子的收集和传输效率，增强样品解吸附和离子化能力，并且在较高的空气抽取速度下增加了带电液滴或离子的传输距离，提高了质谱仪的灵敏度。利用优化后的实验平台对于大分子蛋白质、药片、毒品、爆炸物、多种易挥发的烷烃、醇、醛、酸、苯系物等化合物、皮肤残留物等非极性、极性分子以及易挥发物质进行远距离快速检测，在样品原始环境下实现了远距离实时在线监测和分析，并且利用编写的质谱成像的数字采集转换控制程序成功地应用于生物组织的分析成像技术，实验结果证明了空气动力辅助离子源是可以应用于环境监测、生化武器预警、毒品药片检测、食品药品检测以及临床医学等领域的技术。空气动力辅助离子化技术利用不同的质谱接口可以和多个质谱联用，具有很好的兼容性，进一步扩大其在敞开式的大气压环境下对于大体积物体远距离检测的应用前景。