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作为常用的谱学方法之一,质谱及其仪器技术在化学研究和化工生产过程中具有非常重要的意义。质谱仪及其相关技术的国产化研究对于国内的质谱行业和质谱技术的发展,以及中国科学仪器的发展具有极其深远的意义。本课题主要致力于开发一款质谱电子电离源(EI)功能模块;在已有的二维线型离子阱(LIT)功能模块和飞行时间(TOF)功能模块的基础上,搭建一台EI LIT-TOF杂化串联质谱仪;并对其电路部分进行了降噪和优化。这种质谱仪兼具了LIT的多级质谱分析能力和TOF的高分辨率等特点,灵敏度高、定性能力强,在有机化合物的结构分析和化学性质研究中具有一定的应用前景。本文简要概述了国内外质谱研究概况、质谱结构以及评价质谱仪性能主要指标的;对离子阱和飞行时间质量分析器的主要工作原理、模块化的实现方式进行了详细的讨论。在此基础上,本文的具体研究内容如下:1、电子电离源的设计与优化。本研究开发了一种EI源的功能模块,并完成了该模块机械部分和电路部分的设计与调试。此外,本研究还对EI源电路噪声水平和产生噪声的原因进行考察,并对EI源电路进行了设计优化。较好的实现电路噪音的降低,以避免其对整机工作时谱图信号的干扰。2、电子电离源线型离子阱-飞行时间杂化串联质谱仪组装和调试。在顺利完成EI源设计和电路降噪优化的基础上,利用LIT模块、TOF模块和EI源模块,组装一台电子电离源线型离子阱-飞行时间杂化串联质谱仪,并对该仪器上所有电路板部件进行了样板的焊接、组装和调试工作;本研究选用全氟三丁胺(PFTBA)、四氯化碳和丙酮为测试样品对开发的仪器样机进行性能测试。测试结果表明,该仪器基本实现了离子碎裂、离子储存和串级质谱分析等功能,能够进行高精度母离子选择。本研究所开发的EI LIT-TOF质谱,在易挥发类有机化合物的结构和化学性质等研究中具有特殊的应用前景。