用于双聚焦磁质谱仪的离子源电参数仿真研究

离子源是双聚焦磁质谱仪的重要组成部分,离子源性能对质谱仪的分辨率、灵敏度有关键影响。通过COMSOL仿真,建立了用于双聚焦磁质谱仪的电子轰击型离子源的模型,并探究了离子源中电参数对性能的影响。仿真结果表明,在设计的离子源结构中,电离电压可在100 V~140 V之间找到一特定值,使电离几率最高,引出极电压和加速极电压均会影响离子的二次聚焦位置,从而影响引出离子束的束宽、角度分散、能量分散和引出率。仿真结果对离子源的实际电参数的设计有参考意义。

一种改进的观测系统双聚焦成像分析方法及应用

基于偏移成像分辨率对观测系统进行量化评价,可在地震采集设计阶段为获得最佳成像效果提供保证。目前基于偏移成像分辨率的观测系统评价方法以双聚焦分析为主,其实现过程包含了波场延拓,因而导致双聚焦计算效率低。针对常规双聚焦分析方法效率低的缺点,对其进行如下改进:首先利用基于有限频斯奈尔定律和粘弹介质模型的高斯束正演得到目标点的CFP道集,再根据计算得到的旅行时,将CFP道集在目标点平面内进行检波点和炮点双聚焦,最后以聚焦主能量的宽度作为偏移成像分辨率对观测系统进行评价。改进后的双聚焦分析方法在射线追踪时考虑了菲涅尔带的影响,同时在动力学追踪时考虑了品质因子的影响以及子波主频的变化,因此计算结果更为真实可靠。该方法原理与叠前深度偏移一致,模型应用结果表明,该方法能够高效、可靠地针对地下某一目标点或目标层进行观测系统偏移成像分辨率量化评价,对于复杂地质目标的三维观测系统设计具有较高的应用价值。

双聚焦高分辨质谱仪电分析器优化设计

针对双聚焦系统中的电分析器,利用CST Studio Suite进行了结构设计与电磁场仿真。主要工作包括理论计算、柱面结构电分析器设计、弥散电场优化与屏蔽、电-磁分析系统电磁场及粒子运动轨迹模拟。研究结果表明:接地极与绝缘垫片的安装能有效降低弥散场对粒子运动状态影响;束流聚焦点与理论计算相对偏差小于1%;在紧凑、易安装结构下,在电、磁分析系统束流引出口分别实现能量聚焦及速度聚焦,且放大系数小于1。

液液萃取-高分辨气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法测定尿中羟基多环芳烃代谢物

建立了灵敏、准确的液液萃取-高分辨气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱(LLC-HRGC-HRMS)同时测定人体尿样中8种多环芳烃(PAHs)代谢物的方法。将2 mL尿液与氘或13C标记的同位素内标物进行混合,在抗坏血酸的存在下酶解偶联目标物,再将游离化合物用甲苯-戊烷(1∶4,v/v)萃取后浓缩至近干,再用甲苯复溶,衍生后经HRGC-HRMS分离和测定。1-羟基萘在0.14~41.6μg/L、1-羟基菲在0.05~8.33μg/L、2-羟基菲在0.04~8.33μg/L、其他5种代谢产物在0.02~8.33μg/L范围内线性关系良好,相关系数>0.99,方法的检出限为0.006~0.042μg/L,平均回收率为81.4%~127.0%,日内和日间精密度分别为2.7%~6.9%和5.1%~10.9%(n=6)。应用该方法测定330份人群尿液样本,3-羟基?和6-羟基?未检出,其他6种PAHs代谢物检出率为100%。该方法灵敏、准确、稳定,适用于人尿中8种PAHs代谢物的定量分析。

大动态双聚焦条纹变像管设计

为满足ICF实验中对X射线条纹相机大动态能力的需求,设计了一款大动态双聚焦X射线条纹变像管。其偏转灵敏度为39mm/kV,静态空间分辨率在阴极中心处优于30lp/mm,边缘优于10lp/mm,时间分辨率在10ps左右,阴极有效长度为30mm,放大率为1.3,管子总长为425mm。此款变像管主要通过提高电子飞行速度而缩短电子相互作用时间,从而达到降低空间电荷效应、提高动态范围的目的。最终设计的变像管轴上电势最高16.5kV,最低5kV,电子从阴极到达荧光屏的时间仅为6.62ns。基于设计的变像管参数,对管子进行了加工制造,并进行了初步调试和测试,变像管具有最佳成像效果时各电极实际电压与设计电压几乎一样,放大率为1.35,偏转灵敏度为40mm/kV,与设计值十分吻合。

不同介质模型的双聚焦计算方法

双聚焦计算方法模拟了两个三维波场响应过程:一是三维波场正演过程;二是三维波场叠前偏移过程,因此双聚焦算法的关键在于波场外推。不同介质模型采用不同的波场外推方法:直接外推法适用于最简单的均匀介质模型;大步长逐层递推法适用于层状均匀介质模型;小步长三维网格递推法适用于复杂介质模型。实际应用表明:针对复杂地质目标的双聚焦成像空间分辨率和照明强度预测,对于优化三维观测系统设计和提高地震成像质量具有重要作用。考虑到三维正、反向波场递推的计算量极大,建议在多节点的并行机上进行复杂介质双聚焦方法的软件开发。

双聚焦式破片战斗部不同起爆方式的数值模拟研究

针对某结构双聚焦战斗部的爆轰驱动特性进行了仿真研究。利用DYNA3D有限元程序,模拟计算了单点、两点和三点起爆方式下的爆轰波传播过程、壳体驱动及破片的飞散特性参数。模拟结果表明,两点起爆方案得到的两个战斗部聚焦带(-17°、-14°)和(14°、17°)内集中的破片数目最多,占总破片数的43.09％,双聚焦效果最优。

利用近场MVDR双聚焦波束成形方法实现被动测距

本文分析了近场环境下基于双聚焦波束成形的水下被动测距方法。通过修正MVDR方向矢量,得到了适用于近场环境的MVDR。仿真实验证明近场MVDR双聚焦波束成形测距方法优于普通波束成形和远场MVDR双聚焦波束成形,能明显减小目标距离估计的模糊区域。在相邻两个日标的定位性能上,MVDR双聚焦波束成形技术也比MVDR单聚焦系统体现出更大的优势,能较好地分辨目标。

三维观测系统优化设计的双聚焦方法

双聚焦法是一种面向特定勘探目标的三维观测系统优化设计新方法 ,它可以定量预测地震成像的空间分辨率、振幅精度和 AVP特性。常规的 CMP面元属性分析法是宏观的、全局性的 ,它强调获得最佳的水平叠加效果 ;而双聚焦特性分析法是面向指定目标的、局部性的 ,它强调获得最佳的偏移成像精度。因此 ,将两种方法结合在一起 ,相辅相成 ,提高观测系统优化设计的效果。由于不同介质模型的双聚焦计算方法差异较大 ,因此本课题研究分三步进行 ,即均匀介质算法、层状介质算法、复杂介质算法。本文完成了第一步均匀介质的双聚焦算法研究和软件研制 ,目前可作为三维观测系统优化设计中的补充。

起爆方式对双聚焦战斗部性能的影响

为了分析起爆点数量和位置对双聚焦式战斗部破片飞散特性的影响,对某型号的双聚焦式破片战斗部进行了数值仿真,仿真结果与试验值具有较好的一致性,对比分析了采用不同起爆方式时破片的飞散特性.研究结果表明,轴向起爆时改变起爆点的位置和数量对破片初速影响小,对聚焦效果影响大;采用偏心起爆时,破片初速与起爆半径成正比关系,起爆点的周向夹角对破片飞散特性影响小,偏心轴向上起爆点数量和位置影响较大.适当改变起爆点位置和数量能优化破片飞散,增强聚焦带对目标的毁伤作用.

超声成像中基于虚拟阵元的双聚焦波束合成方法

针对传统动态接收聚焦DRF波束合成方法在超声成像中分辨率和探测深度方面存在的不足,提出一种基于虚拟阵元的双聚焦波束合成方法。首先利用单一固定焦点进行第一次聚焦;然后利用虚拟阵元的概念计算第二次聚焦的延时参数;最后再根据延时叠加波束合成的原理及动态聚焦技术进行第二次聚焦,得到最终成像的扫描线数据。为验证该方法的有效性,进行了点散射目标成像实验。实验结果表明:双聚焦波束合成的超声成像方法在一定程度上有效地调和了分辨率与探测深度之间的矛盾,提高了超声成像的质量。

气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱测定水中超痕量多氯萘

采用固相萃取法处理水样,气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法测定水中超痕量多氯萘,同位素内标法定量,并对样品前处理条件和仪器条件进行优化。试验表明:方法在0.500 ng/L^500 ng/L范围内线性良好;当取样体积为1 L时,方法检出限为0.005 ng/L^0.01 ng/L;对实际水样进行2个质量浓度水平的加标回收试验,平行测定6次的RSD为2.7%~8.7%,回收率为70.2%~110%。方法适用性试验表明,水样中复杂的基质对测定无影响。

同位素稀释-气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法测定土壤中毒杀芬的含量

提出了同位素稀释-气相色谱-高分辨质谱法测定土壤样品中3种指示性毒杀芬Parlar26(P26)、Parlar50(P50)和Parlar62(P62)。以二氯甲烷-丙酮(1+1)混合液为提取溶剂对土壤样品进行微波萃取,提取液经活化硅胶柱净化分离,洗脱液经氮气吹扫浓缩至100μL后,以13C12-PCB153为同位素内标,在DB-5MS色谱柱上分离,质谱中采用电子轰击离子源。P26、P50和P62的检出限(3.143S)分别为1,3,5pg,测定值的相对标准偏差(n=5)小于6%。方法用于某地区表层土壤中3种指示性毒杀芬的检测,测得P26,P50,P62的含量分别为0.08,0.04,0.03ng·g-1。

高分辨气相色谱/高分辨双聚焦磁式质谱联用定量检测市售牛奶中的二噁英和呋喃

采用高分辨气相色谱/高分辨双聚焦磁式质谱联用仪（HRGC/HRMS）定量检测了牛奶中17个4至8个氯原子取代的噁英和呋喃。样品中的二噁英经过液-液萃取、碳柱富集、色谱柱纯化、分离,以HRGC/HRMS-MID方法检测,用美国EPA1613方法进行严格的质量控制和同位素稀释的方法定量,该方法定量可精确到pg/g即ppt水平。结果表明,同位素标准物的回收率分布于58.46％～79.99％之间。1,2,3,7,8-PeCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、2,3,7,8-TCDD均未检出,样品中17个同系物异构体以OCDF和OCDD的含量为最高,分别为0.065pg/g和 0.202pg/g,样品的总TEQ值为0.033pgTEQ/g。该方法定性、定量准确,为目前国际上权威认可的二噁英定量检测方法。

气相色谱/高分辨双聚焦磁式质谱联用仪定量检测市售猪肉中二噁英

采用高分辨气相色谱 高分辨双聚焦磁式质谱联用仪 (HRGC HRMS)定量检测了市售猪肉中 1 7个 4～ 8个氯原子取代的二英和呋喃 (PCDDs Fs)。样品中的二英经过索式抽提、浓缩、碳柱富集、色谱柱纯化和分离 ,以HRGC HRMS 多离子检测方式对样品中的PCDDs Fs进行定性分析 ,同位素稀释技术定量 ,该方法定量可精确到pg g水平。结果表明 :该方法的检出限TCDF和TCDD均为 0 0 1pg g。同位素标准物的回收率分布于 68.6%～ 92 .4 %之间。样品中 1 7个同系物异构体以OCDD的含量为最高 ,为 0 .65 3pg g,OCDF为0 1 2 6pg g,其它均未检出。采用WHO的毒性等量因子 (TEF)计算样品的PCDDs Fs浓度为 0 .0 0 0 1pgTEQ g。该方法定性、定量准确 。

高分辨气相色谱/双聚焦磁式质谱联用仪(HRGC/HRMS)检测奶粉中二噁英

[目的]采用高分辨气相色谱/高分辨双聚焦磁式质谱联用仪（HRGC/HRMS）定量检测了奶粉中十七个四至八个氯原子取代的二（口恶）英和呋哺。[方法]采用美国EPA1613方法进行严格的质量控制和同位素稀释的方法定量,对奶粉样品进行索式抽提、自动纯化系统纯化、以HRGC/HRMS-MID方法检测样品中的二（口恶）英。[结果]同位素标准物的回收率分布于90.6％～116.28％之间,检出限在0.077-0.97pg/g。该方法定量可精确到pg/g水平。实验过程中可以控制系统不受污染,样品中只检出1,2,3,4,7,8-HxCDF。[结论]该方法灵敏、定性、定量准确,为目前国际上权威认可的二（口恶）英定量检测方法。

双聚焦扇型磁式高分辨ICP-MS在人体铁稳定同位素示踪研究中的应用

铁营养学研究是解决我国普遍存在的缺铁性贫血的关键环节 ,铁及其同位素比值测定方法是铁营养学研究的基础。人们传统地采用放射性同位素示踪法、中子活化法、热电离质谱法等作为铁营养学研究的辅助手段。该工作使用扇型磁式双聚焦高分辨ICP MS测定食品和粪便样品中铁同位素比值 ,用 30 0 0分辨率以避免40 Ar1 6O ,40 Ar1 4 N对56Fe ,54Fe的干扰 ,以快速多次电扫描方式降低等离子体波动的影响 ,以 5 μg·mL-1Fe标准溶液多次测定 ,统计计算得出54Fe/56Fe ,57Fe/56Fe和58Fe/56Fe等同位素比值测量精度分别为 0 2 3,0 1 4 ,0 2 2 % ,方法准确可靠、简便快速、已应用于铁营养学研究中。

双聚焦破片式战斗部计算机辅助设计研究

介绍了双聚焦破片式战斗部研制背景和特点,建立了双聚焦破片式战斗部的数学模型,根据传统的设计方法进行了计算机辅助设计研究,给出了聚焦式战斗部具体的仿真方法和优化设计方法。这些方法对其他类型的战斗部计算机辅助设计技术的发展具有很好的启示和借鉴作用。

多接收双聚焦等离子体质谱法测定高精度同位素比

采用 VG Axiom型多接收双聚焦等离子质谱仪 ( MC-ICPMS)测定 Nd、Pb、U同位素比值 ,应用指数公式对测定的结果进行质量歧视校正。结果表明 :测定参考物质 Ames Nd获得的钕同位素比值为 14 3 Nd/14 4 Nd=0 .5 1 2 1 44± 0 .0 0 0 0 1 5 (确认值为 0 .5 1 2 1 3 5 )、14 5Nd/14 4 Nd=0 .3 4841 7± 0 .0 0 0 0 1 9(确认值为 0 .3 4841 8) ;测定参考物质 NIST SRM981获得的铅同位素比值为 2 0 8Pb/2 0 4Pb=3 6.71 1 4± 0 .0 0 81、2 0 7Pb/2 0 4Pb=1 5 .4886± 0 .0 0 3 8、2 0 7Pb/2 0 6Pb=0 .91 44 5 6± 0 .0 0 0 0 3 9、2 0 6Pb/2 0 4Pb=1 6.93 82± 0 .0 0 3 1、2 0 8Pb/2 0 6Pb=2 .1 660 1± 0 .0 0 0 1 6;测定参考物质 NIST SRM 0 1 0获得的铀同位素比值为 2 3 4 U/2 3 8U =0 .0 0 0 0 5 46±0 .0 0 0 0 0 0 3 (确认值为 0 .0 0 0 0 5 46)

新一代高分辨多接收双聚焦等离子质谱

为了克服元素分析过程中质谱的干扰和提高同位素比测量的精度,高分辨多接收双聚焦等离子质谱已成为有效的手段。本文介绍了新一代VG Axiom高分辨多接收等离子质谱设计特点、实际测量的技术性能及其在分析上典型的应用。