氮异常辉光放电中离子成分及能量分子束质谱诊断

利用国内首台三级差分抽空的分子束质谱装置,对短间隙氮异常辉光放电阴极鞘层区正离子组分及能量分布进行了诊断研究。在所研究的实验条件下（压力１３３～２７９Ｐａ,放电电流２～７ｍＡ）,离子流中主要离子成分是Ｎ＾＋、Ｎ＾＋２,且Ｎ＾＋比Ｎ＾＋２的浓度大５倍左右。鞘层区的Ｎ＾＋、Ｎ＾＋２的能量分布均有一极大值,该极值在所研究实验条件下随气压增高而减小,随放电电压增大而增大。对氮等离子体中所包含的主要基元过程     

kHz 脉冲分子束的产生及其在强场原子分子物理实验中的应用

采用悬臂压电脉冲阀, 制备出最高重复频率达到3 kHz 的脉冲分子束。通过测量氮气分子束在飞秒激光作用下隧道电离生成的N2 +(B-X)荧光光谱, 对脉冲阀的性能做了表征。这种kHz 脉冲分子束搭配kHz 飞秒激光器, 将推动飞秒强激光驱动的原子分子动力学实验研究。     

C 4H 2等离子体放电产生的中性碳氢团簇(C %n%H %m%)分子束质谱表征

利用分子束飞行时间质谱和激光电离技术研究C4H2等离子体放电过程产生的中性碳氢团簇（CnHm）的质谱分布、稳定结构和形成机理.实验结果显示,碳氢团簇的质谱峰分布与其所含碳原子的个数有关,当碳原子的个数小于等于8时,偶数碳的碳氢团簇由于共轭效应的影响,其稳定性和质谱峰的强度均大于奇数碳的碳氢团簇;当碳原子的个数大于等于9时,出现偶数和奇数碳氢团簇的相间分布,奇数碳的碳氢团簇的质谱峰强度大于与其相邻的两个偶数碳的碳氢团簇的;当碳原子的个数为6、8、9～15、17时,CnH3出现较强的质谱峰,这与其具有较低电离能有关.随着碳原子个数的增加,碳氢团簇质谱峰的强度总体呈现减弱趋势,这说明碳氢团簇的形成机理可能以碳原子分步加成为主.     

用于飞行时间质谱仪的高压延时脉冲串发生器的研制

介绍了一种高压延时脉冲串发生器的原理和测试结果。该发生器使用简单的RC电路,通过延时调节、脉冲串产生和高压脉冲串产生三个步骤实现了0～±800V高压脉冲串的输出。此高压脉冲串上升沿小于100ns,可实现2μs～30ms的延时,产生的脉冲串总宽度可在1～10ms内调节,脉冲串内脉冲频率为1～10kHz可调,且产生的波形稳定,误差不超过1%,可用作垂直引入式飞行时间质谱仪里的推斥电源,用于离子的采样。同时介绍了电路各部分的调节方法、波形的输出及抖动情况,分析了误差的产生主要来自电路中电阻电容的不稳定性。提出了装置的不足之处及需要改进的地方。     

二束脉冲激光提高CO2分子取向的温度效应

借助于分子刚性转子模型,利用数值方法求解了CO2分子在二束脉冲激光作用下的薛定谔方程,计算了CO2分子在总强度I=1.0×1014W/cm2固定激光脉冲作用下分子取向的变化行为。研究结果表明,在不同温度下当激光总强度固定时,将一束激光脉冲分成具有同样脉冲宽度的二束脉冲,当强度比为1/3时,都可以极大地提高CO2分子的取向程度;在不同温度下,通过调整第2束脉冲宽度,可以进一步提高CO2分子的取向程度。以上结果对实验中在不同温度下提高分子取向具有指导意义。     

激光电离源的研制及其与台式飞行时间质谱仪联用

研制激光电离源并与自制飞行时间质谱仪联用. 应用紫铜样品,优化了离子源真空度、激光参数、样品靶相对接口参数及接口射频电压参数等. 对不锈钢样品和铝片样品进行了检测,结果表明,仪器半峰分辨为3 000,灵敏度较好,检测速度较快,可实现单秒采谱.     

激光离解磺化铷分子与铷原子的共振电离研究

报道了用脉冲激光光解碘化铷分子。同时,把光解后生成的中性铷原子用另一束激光进行共振激发和电离,对产生的Rb^ 用飞行时间质谱（TOF MS）进行了分析,并对光离解及光电离过程中可能存在的多光子电离（MPI）过程进行了讨论。     

二束飞秒脉冲对O_2分子转动波包的适时控制

为了确定最佳延迟时间,更加有效控制分子转动波包。通过数值求解O2分子在脉冲激光作用下的薛定谔方程,研究了O2分子在飞秒激光作用下的转动波包特征。计算结果表明,在分子转动波包的第1个恢复周期附近,根据取向参数变化率,加上具有恰当延迟时间的第2束激光脉冲,能极大地提高分子取向,从而改变波包的转动特征;同样,在分子转动波包的二分之一恢复周期附近,根据取向参数变化率,加上具有恰当延迟时间的第2束激光脉冲,能极大地降低分子取向,从而有效抑制分子转动波包。在激光强度不变的情况下,只要同时改变二束激光的脉冲宽度,适时控制延迟时间,能进一步提高分子取向,从而有效控制分子转动波包。     

激光分子束外延制备薄膜技术

激光分子束外延制备薄膜是在传统分子束外延和普通激光淀积技术基础上发展起来的,以原子层、原胞层尺度研制薄膜的技术和方法．简要介绍了激光分子束外延的装置和工作原理、特点与优势及其研究内容,并对其应用前景进行了展望.     

用于AMS测量重核素的飞行时间探测器性能的改进

自然界中极其微量的长寿命锕系元素236U、237Np、239Pu、240Pu、242Pu和244Pu在核保障中有极其重要的作用,为满足锕系元素236U高灵敏测量的需要,通过改进探测器结构、设计透射率高的碳膜支架和选用低电阻率的SBD作为时间停止探测器等多方面工作,对基于中国原子能科学研究院加速器质谱(AMS)的飞行时间探测器(TOF)性能进行改进。实验结果表明,改进后的TOF测量236 U的时间分辨由原来～980 ps提高到～500 ps。改进后的TOF完全能够把236U与其干扰同位素235 U、238 U鉴别开,AMS测量灵敏度236 U/238 U好于10-11,满足测量要求。     

质谱计的微机控制系统

给出了一个质谱计的微机控制系统,应用该系统,实现了对质谱计电离电压和质谱扫描的自动控制,根据质谱输出信号的大小自动选择最合适的测量量程,并可对质谱信号实时显示、存储保留及分析处理     

石梓醇的飞行时间质谱裂解规律

利用台式飞行时间质谱的中分辨本领,测定了石梓醇分子的各碎片的准确质量.利用这些数据通过软件导出了分子式和所有碎片离子的元素组成,由此进一步根据质谱裂解规律对石梓醇分子的电子轰击质谱的主要裂解碎片给出了完全的归属,质谱中发现基峰为分子离子峰(m/z 402),裂解碎片主要来自双骈四氢呋喃环的裂解和羟基引起的裂解,绝大部分裂解产物包含二甲氧基苯基基团.质谱中观察到5个强度较大的特征碎片峰位于:m/z 221(25%);m/z 177(54%), ArCHCH-CH 2; m/z 166(62%), ArCHO ·; m/z 165(86%), ArCO ; m/z 151(70%), ArCH 2.     

A multiphoton ionization study of acetone using time-of-flight mass spectrometry

The 3p Rydberg states of acetone and photodissociation of the acetone cation were studied using time-of-flight (TOF) mass spectrometry. The 3p Rydberg state spectroscopy of acetone was investigated with linearly polarized two-photon resonance enhanced multiphoton ionization (REMPI) from 320 to 337 nm. Several new transition bands were observed in the spectra. In addition to the CH₃COCH₃ ⁺ ion, CH₃CO⁺ and CH₃ ⁺ fragments were observed. The laser power dependences suggest that the CH₃COCH₃ ⁺, CH₃CO⁺ and CH₃ ⁺ ions are produced in three-, four-, and four-photon processes, respectively. Production of CH₃CO⁺ and CH₃ ⁺involves excitation of the ground state acetone cation by an additional photon and subsequent decomposition of the excited acetone ion. The average translational energies of CH₃CO⁺ and CH₃ ⁺ from dissociation in CH₃COCH₃ ⁺(X) + hv → CH₃CO⁺ + CH₃ and CH₃COCH₃ ⁺(X) + hv → CH₃ ⁺ + CH₃CO, respectively, were derived from the ion TOF peak profiles.     

小型光纤光谱仪的研制

通过ZEMAX光路优化设计,采用CPLD和USB接口技术以实现CCD高速驱动和数据传输。该系统使用光纤束进行导光、平面衍射光栅对采集到的光分光后,由线阵CCD进行光电转换;并利用相关双采样技术,获得相应光强分布数据,再利用最小二乘法对光谱仪进行标定。研究结果表明该光谱仪波长准确度优于1nm,波长重复误差小于0.2nm。     

便携式γ谱仪中的核素识别算法

为满足便携式γ谱仪核素识别的功能需求,提出了以有限脉冲响应(FIR)滤波平滑、自适应对称零面积寻峰、核素匹配为基础的能谱数据处理及核素识别算法。算法中避免了复杂的迭代运算,充分利用已知核素的先验知识优化了核素库的设计,提高了运算速度,达到了适用于便携式γ谱仪的核素识别要求。算法运行在ARM2440单片机上,经过自制的便携式谱仪系统实测数据和MonteCarlo模拟数据的验证,能够在5s内正确识别出4类、27种不同核素。     

洋葱中挥发性成分的气相色谱-质谱法测定

目的：研究洋葱中挥发性化学成分．方法：采用微波辅助提取液，用气相色谱-质谱法联用技术进行定性分析，按峰面积归一化法，求出挥发性化学成分的相对含量．结果：分离出44个峰，鉴定了28个化合物．结论：主要成分是酸类、甾醇类，烷烃，醛和杂环化合物，其中酸类、烷烃含量较高．     

Identification of petroleum aromatic fraction by comprehensive two-dimensional gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry

Comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry (GC×GC-TOFMS) is com-mercially available in the 1990s, with the characteristics of large peak capacity, high resolution, high sensitivity, etc. However, its application to the petroleum and geological analyses is just emerging in China and overseas. In this research, the analytical method for petroleum aromatic fraction using GC×GC-TOFMS is set up, via the choice of the column system and optimization of setting parameters, such as temperature programming, modulation time, hot pulse time, flow rate of carrier gas, data acquisition rate and data processing. The results indicate that different polar compounds of aromatic fraction distribute as bands on structured GC×GC chromatogram. Within each band, homologous compounds appear as a roof-tile structure based on the number of substituent residues. The aromatic compounds are identified and characterized according to the GC×GC chromatogram and mass spectra. According to the polarity and the number of rings, aromatic compounds are spatially present on one chromatogram, which directly reflects the distribution characteristics of complex compounds of aromatic hydrocarbons. In addition, quantitative analysis is favored as some overlapped peaks on traditional GC-MS chromatogram have been separated completely on GC×GC. Some heterocyclic atom aromatic compounds at trace level can be clearly identified using this method, for polarity differences from other interfered aromatic compounds. The development of this method and chromatogram recognition offer petroleum geologists a practical example for the application performance of GC×GC-TOFMS.     

Detection of sialylated N-Linked glycans by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry

Native and methyl-esterified sialylated glycans were analyzed with 2,4,6-trihydroxyacetophenone（THAP）and 2,5-dihydroxybenzoic acid（DHB）as matrix by a matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometer（MALDI-TOF MS）.High quality negative-ion spectra of commercial sialylated glycan were obtained with THAP as matrix.Detection limit of the glycan was less than 0.1 pmol.After methyl esterification of sialic acid（SA）residue,sialylated glycans were detected sensitively in the positive-ion mode using DHB as matrix.Neutral and sialylated glycans from the mixture of asialofetuin and fetuin were methylesterified and simultaneously recognized in one manipulation.Methyl esterification of SA residue offers a convenient and sensitive way to identify the structure of N-linked glycans for glycan profiling.     

高效液相色谱-飞行时间质谱法区分黑色签字笔种类

采用高效液相色谱飞行时间质谱仪对黑色签字笔字迹中成分进行检测。应用甲醇：水(1：1,V/V)提取样品后,利用ESI正离子模式检测,采用差异组学方法提取每种样品中的特异离子,最后用SPSS软件主成分分析法分析。结果表明,24种样品均可有效区分。本研究的建立为签字笔种类区分和书写时间鉴定提供了新的方法。