小型质子转移反应质谱仪离子源的设计与优化

作者：陈蹇平; 王俊; 闻路红; 陈腊^*

来源：分析试验室, 2023, 1-11.

DOI：10.13595/j.cnki.issn1000-0720.2023.041701

• 质子转移反应质谱
• 空心阴极辉光放电离子源
• 挥发性有机物
• 线性离子阱
• 有限元仿真

作为一种快速、高灵敏的挥发性有机物(VOCs)检测技术，质子转移反应质谱(PTR-MS)被越来越多地应用于环境、医学、安全等领域。作为PTR-MS的关键部件之一，空心阴极辉光放电离子源对仪器性能具有重要影响。本文通过有限元仿真优化了空心阴极结构，在阴极内径为20mm、阳极与阴极间隙为4mm时，离子源放电效果较好。将优化后的空心阴极辉光放电离子源与便携式质谱仪联用，并测试了放电气压和放电电流与离子信号的关系。结果表明，最佳放电气压为200Pa，最佳放电电流为9～13mA。采用乙腈样品测试了仪器性能，系统响应时间在10s以内，乙腈检出限约为10-9(V/V)，线性范围为50×10-9～350×10-9(V/V)，线性相关系数R2=0.991。利用该装置检测了苹果发酵过程中产生的VOCs随时间的变化，证明该仪器可用于实际样品检测。

• 单位
  广州市华粤行仪器有限公司; 宁波大学