环境电离技术是质谱离子源发展史上的里程碑。环境电离的概念最早是由普度大学的Cooks教授于2004年报道解吸电喷雾电离技术时提出的,其定义是在常温常压下,在样品所处的原有状态下,无需任何样品处理或只需很少的样品处理就能实现离子化的电离方法。继解吸电喷雾电离技术问世之后,各种环境电离技术快速地发展起来,据不完全统计,截止到2011年7月,共出现了近三十种环境电离技术。该类技术因其快速、微量、常压、能对表面进行分析以及容易与商业化质谱联用等多项特点而引起了广泛关注。本文建立发展了激光解吸喷雾后离子化(LDSPI)等环境电离技术,并对其进行了基础应用研究。　　首先,设计了离子阱质谱大气压进样口的外延长接口装置,为新型离子源搭建过程中激光光路的引入赢得了足够的空间,并且能将离子远程有效地传入质谱。该外延长装置还可以方便地拆卸,有利于清洗和维护。在此基础上,对商业离子阱质谱的离子源部分进行改装,搭建了一种新型环境离子源——激光解吸喷雾后离子化离子源。优化了几何参数、激光参数、电喷雾参数、样品参数等实验条件,最终得到了一套最佳条件,能够得到高质量的LDSPI图谱。　　将激光解吸喷雾后离子化技术应用于乳制品的指纹图谱分析,利用其谱图特征对乳酸饮料和酸奶进行区分和鉴定。通过其二级、三级质谱图和标准化合物的对比,归属了乳酸饮料中的特征离子。由于不同品牌的酸奶有其特征指纹图谱,可据此对酸奶进行区分,并鉴别伪劣酸奶。采用主成分分析技术对酸奶的指纹图谱进行数据处理,可以方便直观地展示激光解吸喷雾后离子化指纹图谱对酸奶的分类能力。　　目前普遍认为激光解吸喷雾后离子化技术及类似技术的机理是激光以中性分子的形式将样品解吸附起来,然后电喷雾对解吸的样品进行后离子化。本论文发现在激光解吸喷雾后离子化过程中,激光可以诱导金属样品表面产生离子,随后该离子能与蛋白质或多肽样品发生络合反应,并对所得的谱图产生很大影响。本论文考察了激光、样品表面材料对络合物产生的影响,并最终确定该络合反应是在激光诱导下发生的。采用四级杆-飞行时间质谱和电感耦合等离子体-原子发射光谱对络合反应的产生深入探讨。这一现象的发现是对目前公认机理的补充和进一步完善。　　在激光解吸喷雾后离子化装置中只有一根喷针后离子化样品,本论文进一步对该装置进行了改进,采用两根喷针对解吸附的样品进行后离子化。这一新搭建的离子化技术称之为激光解吸双喷雾后离子化(LDDPI)。该离子源的优势是两根后离子化喷针可以快速切换,能够在不同维度对样品进行探测。选择了有代表性的应用来展示该离子源的优势。如利用溶解度不同检测复杂混合物(如乳制品)中不同类型的组分、在线调控细胞色素C等蛋白质的电荷态分布、用两种反应试剂探测解吸附样品的反应性等。