新型八电极线性离子阱的理论模拟研究

线性离子阱是目前质谱领域的研究热点之一。为了进一步提升线性离子阱的分析性能以扩大其应用范围,本研究提出一种新型八电极线性离子阱(Octa-electrode linear ion trap,Oe LIT),由8个完全相同的柱状电极和2个端盖电极组成。采用斜边电极结构为例进行研究,配合特定的不平衡射频RF电压施加方式,探究其质量分析性能并实现离子单向出射。利用模拟软件PAN33和AXSIM分析射频电压差Δ和内部电场的关系,得到模拟质谱峰。结果表明,当射频电压差Δ=40%时,斜边八电极线性离子阱获得的质量分辨率最优,m/z 610的离子对应的质量分辨率最高可达3660,与类似结构的三角形电极线性离子阱(Te LIT)的分析结果相比,质量分辨率提高了40%。当Δ=30%时,离子单向出射效率最高可达91%。

基于电喷雾电离源质谱仪系统的八电极线性离子阱性能研究

八电极线性离子阱在前期的理论模拟研究中取得了较好的质量分析性能,为验证理论模拟结果,选择其中最优的结构参数,设计、加工并组装了八电极线性离子阱实物,以此为基础搭建电喷雾电离源质谱测试系统。在传统射频电压施加模式下,测试八电极线性离子阱的分析性能。当扫描速度为765 u/s时,八电极线性离子阱获得离子峰的半峰宽可达0.3 u,对应利血平(m/z 609)的质量分辨率为2030。当分析浓度为10 mg/m^(3)的利血平样品时,对应的质谱峰信噪比可达45.8。本文进一步研究了扫描速度对质量分辨率和灵敏度的影响,实现了离子碰撞诱导解离,分析了不同浓度的25羟基维生素D2标准样品,线性动态范围可达4个数量级。结果表明,八电极线性离子阱具有良好的分析性能,可为结构简化线性离子阱的研究提供全新思路,推动小型化离子阱质谱仪的研究进展。