对质谱分析技术的理解
袁媛
（天津师范大学物理与电子信息学院物理一班 09506042）
摘要：着重从以下几个方面阐明质谱分析技术：（1）质谱分析技术的定义；（2）质谱分析技术的特点；（3）质谱分析技术的基本过程；（4）质谱仪的发展；（5）质谱仪的分类；（6）质谱仪的系统组成；（7）质谱仪工作过程及基本原理；（8）质谱分析技术的应用。
关键词：质谱质谱仪离子质量分子
作者简介：天津师范大学物理与电子信息学院天津 300387
引言：
在《原子与亚原子物理》中，简单学习了质谱分析方法，它是是通过对被测样品离子的质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。这里将从多层面，多角度对质谱分析技术进行理解。
正文：
一、质谱分析技术的定义
质谱分析法（Mass Spectrometry, MS）是在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离子质量，以确定样品相对分子质量及分子结构的方法。化合物分子受到电子流冲击后，形成的带正电荷分子离子及碎片离子，按照其质量m和电荷z的比值m/z（质荷比）大小依次排列而被记录下来的图谱，称为质谱。在质谱分析过程中，被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁场的运动行为的不同，把离子按质荷比（m/z）分开而得到质谱，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果。
二、质谱分析法的特点
1.应用范围广。测定样品可以是无机物，也可以是有机物。应用上可做化合物的结构分析、测定原子量与相对分子量、同位素分析、生产过程监测、环境监测、热力学与反应动力学、空间探测等。被分析的样品可以是气体和液体，也可以是固体。
2.灵敏度高，样品用量少。目前有机质谱仪的绝对灵敏度可达50pg（pg为10?1 2 g），无机质谱仪绝对灵敏度可达10?14 。用微克级样品即可得到满意的分析结果。
3.分析速度快，并可实现多组分同时测定。
4.与其它仪器相比，仪器结构复杂，价格昂贵，使用及维修比较困难。对样品有破坏性。
三、质谱分析的基本过程
质谱仪是一种测量带电粒子质荷比的装置。它利用带点粒子在电场和磁场中的运动行为（偏转、漂移、振荡）进行分离和测量。在离子源中样品粒子被电离和解离，电离后成为带电单位电荷的分子离子。其解离后则生成一系列的碎片，这些碎片可能形成带正电荷的碎片离子，或带负电荷或呈中性。
将分子离子和碎片离子引入到一个强的正电场中，使之加速，加速电位通常为6~8kV，此时，所有带单位正电荷的离子都将获得动能。由于动能达数千电子伏，可以认为此时各种带单位正电荷的离子都有近似相同的动能。但是不同质荷比的离子则具有不同的速度，利用离子不同的质荷比及其速度差异、质量分析可将其分离，然后由检测器测量其强度记录后获得一张以质荷比为横坐标、以相对强度为纵坐标的质谱图。(质荷比：m/z ，其中m为离子的质量数，z为离子携带电荷数。)
质谱分析的基本过程可以概括为以下四个环节：
1、通过合适的进样装置将样品引入并进行汽化；
2、汽化后的样品引入到离子源进行电离，即离子化过程；
3、电离后的离子经过适当的加速后进入质量分析器，按不同的质荷比进行分离；
4、经检测、记录，获得一张质谱图。
根据质谱图提供的信息，可以进行无机物和有机物定性和定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中同位素比的测定以及固定表面的结构和组成的分析等。
四、质谱仪的发展
从J.J. Thomson制成第一台质谱仪，到现在已有近90年了，早期的质谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析，二十世纪四十年代以后开始用于有机物分析，六十年代出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器。计算机的应用又使质谱分析法发生了飞跃变化，使其技术更加成熟，使用更加方便。八十年代以后又出现了一些新的质谱技术，如快原子轰击电离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大
气压化学电离源，以及随之而来的比较成熟的液相色谱-质谱联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。这些新的电离技术和新的质谱仪使质谱分析又取得了长足进展。目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。
五、质谱仪的分类
质谱仪种类非常多，工作原理和应用范围也有很大的不同。从应用角度，质谱仪可以分为下面几类：
1.有机质谱仪：由于应用特点不同又分为：
①气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）。在这类仪器中，由于质谱仪工作原理不同，又有气相色谱-四极质谱仪，气相色谱-飞行时间质谱仪，气相色谱-离子阱质谱仪等。
②液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）。同样，有液相色谱-四器极质谱仪，液相色谱-离子阱质谱仪，液相色谱-飞行时间质谱仪，以及各种各样的液相色谱-质谱-质谱联用仪。
③其他有机质谱仪，主要有：
基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS）
富立叶变换质谱仪（FT-MS）
2.无机质谱仪，包括：
①火花源双聚焦质谱仪。
②感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。
③二次离子质谱仪（SIMS）同位素质谱仪。
3.气体分析质谱仪，主要有：呼气质谱仪，氦质谱检漏仪等。
除上述分类外，还可以从质谱仪所用的质量分析器的不同，把质谱仪分为双聚焦质谱仪，四极杆质谱仪，飞行时间质谱仪，离子阱质谱仪，傅立叶变换质谱仪等。
六、质谱仪的系统组成
质谱仪主要由以下部分组成：
1.真空系统
质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须在高真空状态下工作，以减少本底的干扰，避免发生不必要的离子-分子反应。质谱仪的高真空系统通常由机械泵和油扩散泵或涡轮分子泵串联而成。机械泵作为前级泵将真空系统抽到0. 1-0.01Pa，然后再由油扩散泵或涡轮分子泵保证它们的高真空度。
2.进样系统
进行质谱分析时，先要将样品送入离子源。进样系统将样品引入离子源时，既要重复性非常好，还要不引起离子源真空度降低。对进样系统的要求是：
(1)在质谱分析的全过程中，能向离子源提供稳定的样品，并保证样品质谱峰达到应有的强度和稳定度；
(2)进样过程中，尽量减少样品分解、分馏、吸附和冷凝等不良现象；
(3)进样系统的时间常数小；
(4)易于安装，便于操作。
3.离子源
离子源的作用是使被分析的物质电离成带电的正离子或负离子，并使这些离子在离子光学系统的作用下，会聚成有一定几何形状和一定能量的离子束，然后进入质量分析器被分离。离子源的结构和性能与质谱仪的灵敏度和分辨率有密切的关系。样品分子电离的难易则与其分子组成和结构有关。
对离子源的主要要求是：
（1）离子流强度能满足测量精度的要求；
（2）离子束散角小；
（3）离子流稳定性好；
（4）电子利用率高；
（5）工作压力范围宽。
4.质量分析器
质量分析器作用是将离子源产生的离子按其质荷比的不同、在空间的位置、时间的先后或轨道的稳定与否进行分离，以便得到按质荷比大小顺序排列而成的质谱图。质量分析器的类型很多，如磁质量分析器、四极滤质器、飞行时间质量分析器、粒子阱质量分析器和离子回旋共振质量分析器等。质量分析器是由非磁性材料制成，单聚焦质量分析器所使用的磁场是扇性磁场，扇性开度角可以是1 80°，也可以是90°，当被加速的离子流进入质量分析器后，在磁场作用下，
各种阳离子被偏转。质量小的偏转大，质量大的偏转小，因此互相分开。当连续改变磁场强度或加速电压，各种阳离子将按m/z 大小顺序依次到达离子检测器（收集极），产生的电流经放大，由记录装置记录成质谱图。
5.离子检测器
常以电子倍增器（electron multiplier ）检测离子流。电子倍增器种类很多，其工作原理如下图所示。一定能量的离子轰击阴极导致电子发射，电子在电场的作用下，依次轰击下一级电极而被放大，电子倍增器的放大倍数一般在105～108。电子倍增器中电子通过的时间很短，利用电子倍增器可以实现高灵敏、快速测定。但电子倍增器存在质量歧视效应，且随使用时间增加，增益会逐步减小。
七、质谱仪工作过程及基本原理
1.将样品由贮存器送入电离室。
2.样品被高能量（70～100ev ）的电子流冲击。通常，首先被打掉一个电子形成分子离子（母离子），若干分子离子在电子流的冲击下，可进一步裂解成较小的子离子及中性碎片，其中正离子被安装在电离室的正电压装置排斥进入加速室。（只要正离子的寿命在10-5～10-6s ）。
3.加速室中有2000V 的高压电场，正离子在高压电场的作用下得到加速，然后进入分离管。在加速室里，正离子所获得的动能应该等于加速电压和离子电荷的乘积（即电荷在电场中的位能）。 式中z 为离子电荷数, U 为加速电压。显然，在一定的加速电压下，离子的运动速度与质量m 有关。
4.分离管为一定半径的圆形管道，在分离管的四周存在均匀磁场。在磁场的作用下，离子的运动由直线运动变为匀速圆周运动。此时，圆周上任何一点的向心力和离心力相等。故：
其中，R 为圆周半径，H 为磁场强度。 合并以上两个式子，消去υ，可得
上式称为磁分析器质谱方程，是设计质谱仪的主要依据。式中R 为一定值（因仪器条件限制），如再固定加速电压U ，则m/z 仅与外加磁场强度H 有关。实际工作中通过调节磁场强度H ，使其由小到大逐渐变化，则m/z 不同的正离子也依次由小到大通过分离管进入离子检测器，产生的信号经放大后，被记录下来得到质谱图。
zU m =221υ
八、质谱分析技术的应用
近年来质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展,质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。质谱仪种类繁多，不同仪器应用特点也不同,一般来说，在300C左右能汽化的样品，可以优先考虑用G C-MS进行分析，因为GC-MS使用EI源，得到的质谱信息多，可以进行库检索。毛细管柱的分离效果也好。如果在300C左右不能汽化，则需要用LC-MS分析，此时主要得分子量信息，如果是串联质谱，还可以得一些结构信息。如果是生物大分子，主要利用LC-MS和MALDI-TOF分析，主要得分子量信息。对于蛋白质样品，还可以测定氨基酸序列。质谱仪的分辨率是一项重要技术指标，高分辨质谱仪可以提供化合物组成式，这对于结构测定是非常重要的。双聚焦质谱仪，傅立叶变换质谱仪，带反射器的飞行时间质谱仪等都具有高分辨功能。
质谱仪广泛应用于各个领域。例如，飞行时间质谱仪，TOFMS是速度最快的质谱仪，适合于LC-MS方面的应用，它的分辨能力好，有助于定性和m/z近似离子的区别，能够很好的检测ESI电喷雾离子源产生多电荷离子。同时速度快，每秒2～100张高分辨全扫描（如50～2000u）谱图，适合于快速LC系统（如U PLC），质量上限高（6000～10000u），但是无串极功能，限制了进一步的定性能力、售价高于QMS、较精密、需要认真维护。而四极杆质谱仪，QMS是最常见的质谱仪器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占尽大多数。它的结构简单、本钱低、维护简单、定量能力强、是多数检测标准中采用的仪器设备，但是分辨力较低（单位分辨）、存在同位素和其他m/z近似的离子干扰、速度慢、质量上限低（小于1200u）。因此，在质谱仪的选择上要根据它的优缺点来选择。
总结：
质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法，已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。近年的仪器都具有单离子和多离子检测的功能，提高了灵敏度及专一性，灵敏度可大大提高。用质谱计作多离子检测，可用于定性分析，例如，在药理生物学研究中能以药物及其代谢产物在气相色谱图上的保留时间和相应质量碎片图为基础，确定药物和代谢产物的存在；也可用于定量分析，用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标，以取得更准确的结果。近年来质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展,质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。
在通过阅读参考文献与编写此论文过程中，我认识到了对已经学习的知识深入理解的重要性。在编写此论文时，让我更加深入地了解了质谱分析技术，也让我看到了一个技术中蕴含的知识是无穷的；只有深入地挖掘，才能更好地掌握。在今后的学习中，我一定秉着严谨求实的态度，更加深入的思考。
致谢：天津师范大学物理与电子信息学院
参考文献：
1、赵墨田等编：无机质谱概论——质谱技术丛书化学工业出版社 2006.
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临床实验室中的质谱分析和质谱仪
然后在真空的作用子下迫使离子进入分析器，这类离子源有电喷雾（Electro-spray，ESI）、大气压中化学电离（Atmospheric pressure chemical ionization，APCI）等。在固相离子源中，被分析物处于不挥发的沉积状态，这种沉积状态可由各种制备方法产生，其制备过程经常会涉及引入一种固体或非挥发性液体做为基质，被分析化合物的沉积随后经高能粒子或光子照射使沉积物表面的离子释放出来并在电场的作用下进入分析器，这类离子源有基质辅助激光解析（Matrix-assisted laser desorption）、等离子体解析(Plasma desorption)离子源等。 质量分析器 质量分析器可由不同的原理发展而成。大致而言它们可以分为两类，一类是以时间的尺度将不同质荷比的离子进行分离，例如四级杆质谱；另一类则是以空间的尺度将不同质荷比的离子进行分离，例如离子阱质谱。当然分类也可以用质量分析器的其他性质，比如脉冲式的或是连续式的等等。随着仪器的发展，也出现许多将不同的质量分析器联用的组合，例如四级杆-飞行时间（Quadrupole-TOF）等。当评价一台质谱仪的性能，一般会考虑到以下这些因素：可分析的质量区间、分析速度、传送能力（进入分析器与到达检测器离子的比例）、质量准确度和分辨度。表一列出了某些常用质量分析器的基本特征。 两个或数个质量分析器可被串联起来使用，使得在前级质量分析器中的选定碎片在后一级质谱中得到进一步分析，这样的质谱被称为串联质谱（MS/MS或MS n）。也可以将色谱（气相或液相）连接在离子源的前端做为样品的输入装置，使得色谱的分离能力与质谱的分离鉴定能力得到叠加，被称为色质联用（GC-MS或LC-MS）,联用的质谱部分自然也可以是串联质谱。目前临床实验室中最常用的质谱就是液相色谱与串联质谱联用（LC-MS/MS）。 检测器和电脑 检测器的作用在于使通过质量分析器的离子产生电信号（电流），此电流的强度与其丰度成比例。对离子的测定无非总是根据其电荷、质量或是速率。由于在每个特定时间点上由质量分析器中出来的离子有限，其所形成的电流也十分有限，因此其后部都连有放大电路。检测器与质谱的其他部件一样仍处于不断发展之中以应对新的需求，例如测定质量很大的离子。 电脑在质谱分析中的基本作用与许多分析仪器基本相同，主要有三个功能：控制仪器、获取和加工分析资料集对数据进行解读，从而最后向用户输出一份分析结果的报告。这其中涉及到模数信号的转换、分析过程中的取样频率与分析质量的关系，用户也应该对所用数据库的特点有所了解，以便对电脑给出的分析结果有正确的解读。 三、质谱在临床实验室中的主要应用 （1）治疗药物浓度检测（TDM）
便携式质谱仪技术方案 ■在环境监测、突发事故应急监测、工业过程监测、半导体工业气体监测、 发酵酿造工业气体检测、运动及医疗呼吸气体监测等领域拥有广泛应用业绩■结构紧凑牢固，小巧轻便，适用于各种工业、实验室和野外现场 ■实现对上千种物质的检测，并可根据需求选择进样方式 ■无需外部供电的条件下，独立工作12小时 由帕莫瑞科技和英国Aspec Ltd联合提供
典型业绩 帕莫瑞与英国著名的便携式质谱仪制造商Aspec ltd紧密合作，近年来为多家国际知名的环境监测、突发事故应急监测、工业过程监测、军事气体过滤净化系统检测和军用气体检测、半导体工业气体监测、高纯气体检测和高纯气体中的痕量杂质气体检测、食品安全级别的气体分析、发酵酿造工业气体检测、运动及医疗呼吸气体监测等领域的企业及科研机构，提供高品质的便携式质谱仪。 中国市场：北京神雾热能有限公司 国际市场：近年部分业绩 半导体工业气体监测：Samsung（三星）、Hynix（海力士半导体公司） 工业过程检测：Edwards GRC、BP、Shell（壳牌）、DOW（陶氏化学）、ICI（英国帝国化学工业集 团）、AKZO Nobel（荷兰阿克苏诺贝尔公司） 环境监测：ICI、Protea、新加坡政府 发酵酿造工业气体检测：DSM（帝斯曼）、Roche（罗氏公司）、Guinness、Bubvieser 高纯气体检测：BOC、Messer（梅塞尔）、Air Products（空气产品公司） 真空清洗：BOC、Air Products（空气产品公司）、Epichem（艾佩科）、Samsung（三星）、 Epichem、Chubb Fire 运动及医疗呼吸气体监测：Kings Coll Hosp、St Thomas Hosp、Harefield Hosp、Guys Hosp、Royal Brompton Hospital、Queens Medical Centre、Bristol Royal Infirmary、Stafford Royal Hospital、Birmingham Womes Hospital、Chemical Defence Establishment、British American Tobacco、Edinburgh Sleep Laboratory 冷冻剂：IMI Cornelius（康富饮料设备-全球饮料设备供货商）、Samsung、Zanussi（世界最 大的厨房设备制造商） 钢厂：British Steel（英国钢铁公司）、MINCO Steel 军用气体检测：Chemical Defence Establishment（防化兵部队） 食品安全级别气体分析：University Research 照明工业：Samsung（三星）、EEV（能效验证）、Wooree（韩国LED背光源及照明产品研发 生产企业）、Philips（飞利浦）
质谱仪行业画像分析报告 2019年12月
目录 一、质谱仪介绍 (4) 1、质谱仪的优势及应用 (4) 2、飞行时间质谱技术的产生、优势及应用 (5) 3、质谱仪为代表的高端科学仪器在建设科技强国中具有重要作 用 (6) （1）重大科学仪器会促进重大科学发现和基础研究突破 . 6 （2）高端科学仪器是科技产业高质量发展的基础 (6) （3）高端科学仪器的创新是驱动和引领科技创新发展的原 动力7 二、质谱仪行业国内外市场概况 (7) 1、全球质谱仪市场发展概况 (8) 2、国内质谱仪市场发展概况 (9) （1）国内质谱仪行业现状 (9) （2）国内质谱仪行业市场前景 (11) 三、质谱仪在下游应用领域的未来发展情况 (12) 1、环境监测质谱仪市场发展前景 (12) （1）VOCs在线监测设备市场前景广阔 (12) （2）污染物在线解析设备市场持续增长 (13) （3）质谱仪在环境监测领域的应用前景 (13) 2、临床医疗质谱仪市场发展前景 (13) （1）质谱技术在医疗健康领域的应用情况 (13) （2）国内医疗健康质谱仪市场未来发展情况 (15) 3、食品安全质谱仪市场发展前景 (16)
4、质谱仪在工业分析领域的应用前景 (17) 5、质谱仪在其他行业的应用情况 (18) 四、行业未来发展态势 (18) 1、技术研发水平的高低决定行业竞争格局 (18) 2、质谱仪下游应用领域的广度和深度不断扩展，国产质谱仪进 口替代规模不断提高 (18) 3、综合服务水平重要性不断增加 (19) 4、国家政策支持力度越来越大 (19) 5、质谱仪持续往小型化、智能化发展 (20) 五、行业发展面临的挑战 (20) 六、行业内主要企业 (20) 1、雪迪龙 (21) 2、聚光科技 (21) 3、安图生物 (21) 4、金域医学 (21) 5、美国TSI公司 (22) 6、布鲁克 (22) 7、奥地利IONICON公司 (22)
有机质谱解析 第一章导论 第一节引言 质谱，即质量的谱图，物质的分子在高真空下，经物理作用或化学反应等途径形成带电粒子，某些带电粒了可进一步断裂。如用电子轰击有机化合物（M），使其产生离 子的过程如下： 每一离子的质量与所带电荷的比称为质荷比(m/z ,曾用m/e)。不同质荷比的离子经质量分离器一一分离后，由检测器测定每一离子的质荷比及相对强度，由此得出的谱图称为质谱 质谱分析中常用术语和缩写式如下： 游离基阳离子，奇电子离子（例如CH4） (全箭头) 电子对转移 钩）单个电子转移 α断裂αY ；与奇电子原子邻接原子的键断裂（不是它们间 的键断裂） “A”元素只有一种同位素的元素（氢也归入“A”元素）。 “A+1”元素某种元素，它只含有比最高丰度同位素高1amu 的同位素。 “A+2”元素某种元素，它含有比最高丰度同位素高2 amu的同位素。 A峰元素组成只含有最高丰度同位素的质谱峰。 A+1峰比A峰高一个质量单位的峰。 分子离子（M）失去一个电荷形成的离子，其质荷比相当于该分子的分子量。 碎片离子：分子或分子离子裂解产生的离子。包括正离子（A+）及游离基离子（A+.）。 同位素离子：元素组成中含有非最高天然丰度同位素的离子。 亚稳离子（m*）离子在质谱仪的无场漂移区中分解而形成的较低质量的离子。 质谱图上反应各离子的质荷比及丰度的峰被称为某离子峰。 基峰：谱图中丰度最高离子的峰 绝对丰度：每一离子的丰度占所有离子丰度总和的百分比，记作%∑。 相对丰度：每一离子与丰度最高离子的丰度百分比。
第二章谱图中的离子 第一节分子离子 分子离子（M+）是质谱图中最有价值的信息，它不但是测定化合物分子量的依据，而且可以推测化合物的分子式，用高分辨质谱可以直接测定化合物的分子式。 一、分子离子的形成 分子失去一个电子后形成分子离子。一般来讲，从分子中失去的电子应该是分子中束缚最弱的电子，如双键或叁键的π电子，杂原子上的非键电子。失去电子的难易顺序为： 杂原子> C = C > C —C > C —H 易难 分子离子的丰度主要取决于其稳定性和分子电离所需要的能量。易失去电子的化合物，如环状化合物，双键化合物等，其分子离子稳定，分子离子峰较强；而长碳链烷烃，支链烷烃等正与此相反。有机化合物在质谱中的分子离子稳定度有如下次序：芳香环> 共轭烯> 烯>环状化合物> 羰基化合物> 醚>酯> 胺> 酸> 醇>高度分支的烃类。
质谱仪项目 可行性研究报告xxx有限责任公司
摘要 报告目的是对项目进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案分析和论证，在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成本低的建设方案，最终使得项目承办单位建设项目所产生的经济效益和社会效益达到协调、和谐统一。 该质谱仪项目计划总投资7003.89万元，其中：固定资产投资6186.48万元，占项目总投资的88.33%；流动资金817.41万元，占项目总投资的11.67%。 达产年营业收入7289.00万元，总成本费用5632.53万元，税金及附加112.34万元，利润总额1656.47万元，利税总额1997.29万元，税后净利润1242.35万元，达产年纳税总额754.94万元；达产年投资利润率23.65%，投资利税率28.52%，投资回报率17.74%，全部投资回收期7.14年，提供就业职位139个。 随着我国经济的不断发展，环境污染、食品安全、医疗健康等问题日益突出，对发展高端科学仪器提出了迫切需求。质谱仪作为高端科研仪器在高校的使用越来越广泛，中国作为全球质谱仪重要的需求市场也越来越受到商家的关注，国内市场对质谱需求量的高速增长，而且应用范围非常广，涉及食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域。现已成为最具发展前景的分析仪器之一。
项目概论、建设背景分析、产业分析预测、产品规划及建设规模、选 址方案、项目工程设计研究、工艺可行性、项目环境保护和绿色生产分析、项目安全卫生、投资风险分析、项目节能方案分析、进度说明、项目投资 分析、经济效益分析、总结说明等。
质谱仪项目可行性研究报告（项目申请模板）目录 第一章项目概论 第二章项目承办单位基本情况 第三章建设背景分析 第四章选址方案 第五章项目工程设计研究 第六章工艺可行性 第七章项目环境保护和绿色生产分析第八章投资风险分析 第九章项目节能方案分析 第十章实施进度及招标方案 第十一章人力资源 第十二章项目投资分析 第十三章经济效益分析 第十四章总结说明
2019年质谱仪研发中心建设项目可行性研究报告 2019年6月
目录 一、项目概况 (3) 二、项目实施的可行性 (3) 1、本项目建设符合国家政策导向 (3) 2、突出的研发实力和技术储备为项目实施夯实基础 (4) 3、专业的人才队伍和管理机制为项目实施提供有力保障 (4) 三、项目投资概算 (5) 四、项目实施周期与计划 (5) 五、项目与现有主营业务、核心技术之间的关系 (6)
一、项目概况 本次研发中心建设项目计划投入9,158.30万元，规划新建研发及试制车间、工程技术中心、检测中心等研发场所，新增先进的检测仪器设备，建立可靠性测量评估系统、环境适应性测试系统、电磁兼容性测量系统等测试平台。根据公司的业务结构及行业发展趋势，未来将重点围绕液质联用串联质谱仪、无机微量元素分析质谱仪、生物大分子检测质谱仪、快速检测质谱仪、高纯气体杂质检测专用质谱仪等领域进行研究。新增引进一批优秀的高层次技术人才，建立健全技术创新管理体系，持续提升公司技术水平和自主创新能力，为客户提供更好、更优质的高端质谱仪，提升公司核心竞争力。 二、项目实施的可行性 1、本项目建设符合国家政策导向 在经济全球化f的进程中，以高科技为先导的技术创新是推动各国经济发展的重要力量。质谱仪作为国家尖端科学仪器，近年来，质谱产业的创新发展得到了国家的大力支持，《中共中央、国务院关于实施科技规划纲要，增强自主创新能力的决定》、《国务院关于实施<国家中长期科学和技术发展纲要（2006-2020年）>若干配套政策》、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》、《国家创新驱动发展战略纲要》等一系列产业政策给予了质谱产业全面提升自主技术创新能力强力支持。在国家鼓励企业自主创新大方针的指
2019年质谱仪企业发展战略规划 一、公司总体发展战略 (2) 二、公司未来发展规划 (2) 1、产品研发规划 (2) 2、核心技术研发规划 (3) 3、市场拓展规划 (3) 4、财务融资规划 (4) 5、人力资源规划 (4)
一、公司总体发展战略 公司自2004年以来，持续进行技术积累，始终坚持走自主正向研发的发展道路，不断推动质谱仪的国产化、产业化。未来，公司将持续进行各项质谱技术、色谱-质谱联用技术及串联质谱技术的积累，继续推进技术研发和产业化，在环境监测、医疗健康、食品安全、工业分析等领域不断拓展，不断加大科技创新和人才培养力度，提高产品生产技术水平，持续提升产品技术附加值，力争成为国内高端分析仪器的龙头企业之一。 二、公司未来发展规划 1、产品研发规划 公司产品主要应用于环境监测领域，产品类型以飞行时间质谱仪为主，属于单质谱和专用质谱产品。本次发行上市后，公司将进一步提高研发实力，强化技术创新与产品创新，保持技术和产品的领先度，提升公司整体竞争力。 在产品应用领域方面，公司将继续丰富当前环境监测领域产品类型，逐渐改变产品结构单一问题，推进大气VOCs吸附浓缩在线监测系统、便携式数字离子阱质谱仪、微生物质谱检测系统的产业化应用，实现产品系列化，并不断进行升级。此外，公司将继续研制在医疗健康、食品安全及工业分析领域的新产品，包括液质联用串联质谱仪、无机微量元素分析质谱仪、生物大分子检测质谱仪、快速检测质谱仪、
高纯气体杂质检测专用质谱仪等。 2、核心技术研发规划 核心技术是公司价值的重要体现，也是公司可持续发展的内在动力，公司将密切跟踪、收集和分析质谱前沿动态以及国家技术及产业中长期发展规划，制定技术发展路径和研发纲领，有的放矢地集中资源投入开发，保持公司技术优势。 在技术纵向研究上，公司将在现有飞行时间质谱核心技术的基础上不断创新，使相关产品性能水平持续提升，始终保持公司目前主要产品的核心竞争力。 在技术横向研究上，质谱技术种类很多，除飞行时间质谱外，还有四极杆质谱、离子阱质谱、色谱-质谱联用、不同质谱技术串联等技术。公司将在前期技术和产品研发的基础上，结合公司已参与国家重大科研项目及正在参与的国家重大科研项目，不断进行对上述各质谱技术的研发和积累。在掌握多种质谱核心技术的基础上，进一步发展串联质谱技术，如四极杆-离子阱-飞行时间质量分析器串联技术与系统，使公司质谱产品不断迈向高端。 3、市场拓展规划 在环境监测领域，随着综合服务体系的不断完善，公司将不断完善国内市场网络布局，构建专业营销及技术服务团队，提高国内市场销售及技术服务能力，扩大品牌影响力和提升市场竞争力。
质谱(MS) mass spectrometry 质谱法是将样品离子化，变为气态离子混合物，并按质荷比（m/z）分离的分析技术;质谱仪是实现上述分离分析技术,从而测定物质的质量与含量及其结构的仪器。质谱分析法是一种快速,有效的分析方法,利用质谱仪可进行同位素分析,化合物分析,气体成分分析以及金属和非金属固体样品的超纯痕量分析。在有机混合物的分析研究中证明了质谱分析法比化学分析法和光学分析法具有更加卓越的优越性，其中有机化合物质谱分析在质谱学中占最大的比重,全世界几乎有3/4仪器从事有机分析, 现在的有机质谱法，不仅可以进行小分子的分析，而且可以直接分析糖，核酸，蛋白质等生物大分子，在生物化学和生物医学上的研究成为当前的热点，生物质谱学的时代已经到来，当代研究有机化合物已经离不开质谱仪。 一.仪器概述 1.基本结构 质谱仪由以下几部分组成 供电系统 ┏━━━━━┳━━━━━━╋━━━━━━━┳━━━━━━┓ 进样系统离子源质量分析器检测接收器数据系统┗━━━━━┻━━┳━━━┻━━━━━━━┛ 真空系统 (1)进样系统:把分析样品导入离子源的装置,包括:直接进样,GC,LC及接口,加热进样,参考物进样等。 (2)离子源:使被分析样品的原子或分子离化为带电粒子(离子)的装置,并对离子进行加速使其进入分析器，根据离子化方式的不同,有机常用的有如下几种,其中EI,FAB最常用。 EI(Electron Impact Ionization):电子轰击电离——最经典常规的方式,其他均属软电离，EI 使用面广，峰重现性好，碎片离子多。缺点：不适合极性大、热不稳定性化合物，且可测定分子量有限，一般≤1,000。 CI(Chemical Ionization):化学电离——核心是质子转移，与EI相比，在EI法中不易产生分子离子的化合物，在CI中易形成较高丰度的[M+H]+或[M-H]+等‘准’分子离子。得到碎片少，谱图简单，但结构信息少一些。与EI法同样，样品需要汽化，对难挥发性的化合物不太适合。 原理R + e-→R+·+ 2e-（电子电离）反应气为含H的 R为反应气体分子R+·+ R →RH+ + (R-H)·分子,例如异丁 M为样品分子RH+ + M →R + (M+H)+ (质子转移）烷,甲烷,氨气, R浓度＞＞M浓度R+·+ M →R + M+·（电荷交换）甲醇气等 R+·+ M →(R+M)+·（加合离子） FD(Field Desorption):场解吸——大部分只有一根峰, 适用于难挥发极性化合物，例如糖,应用较困难，目前基本被FAB取代。 FAB(Fast Atom Bombardment):快原子轰击——利用氩,氙,80年代初发明,或者铯离子枪(LSIMS,液体二次离子质谱)，高速中性原子或离子对溶解在基质中的样品溶液进行轰击，在产生“爆发性”汽化的同时，发生离子-分子反应，从而引发质子转移，最终实现样品离子化。适用于热不稳定以及极性化合物等。FAB法的关键之一是，选择适当的（基质）底物，从而可以进行从较低极性到高极性的范围较广的有机化合物测定，是目前应用比较广的电离技术。不但得到分子量还能提供大量碎片信息。产生的谱介于EI与ESI之间,接近硬电离技术。生成的准分子离子，一般常见[M+H]+和[M+底物]+。另外：还有根据底物脱氢以及分解反应产生的[M-H]_
质谱仪项目 可行性研究报告 投资分析/实施方案
质谱仪项目可行性研究报告说明 随着我国经济的不断发展，环境污染、食品安全、医疗健康等问题日益突出，对发展高端科学仪器提出了迫切需求。质谱仪作为高端科研仪器在高校的使用越来越广泛，中国作为全球质谱仪重要的需求市场也越来越受到商家的关注，国内市场对质谱需求量的高速增长，而且应用范围非常广，涉及食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域。现已成为最具发展前景的分析仪器之一。 该质谱仪项目计划总投资21141.63万元，其中：固定资产投资15868.34万元，占项目总投资的75.06%；流动资金5273.29万元，占项目总投资的24.94%。 达产年营业收入40825.00万元，总成本费用31422.99万元，税金及附加388.80万元，利润总额9402.01万元，利税总额11087.64万元，税后净利润7051.51万元，达产年纳税总额4036.13万元；达产年投资利润率44.47%，投资利税率52.44%，投资回报率33.35%，全部投资回收期 4.50年，提供就业职位673个。 报告根据项目建设进度及项目承办单位能够提供的资本金等情况，提出建设项目资金筹措方案，编制建设投资估算筹措表和分年度资金使用计划表。
...... 报告主要内容：总论、项目建设及必要性、项目市场空间分析、产品规划分析、项目选址科学性分析、项目土建工程、项目工艺说明、环境影响说明、安全规范管理、风险应对说明、项目节能概况、计划安排、项目投资分析、项目经营效益分析、综合评价说明等。
第一章总论 一、项目概况 （一）项目名称 质谱仪项目 随着我国经济的不断发展，环境污染、食品安全、医疗健康等问题日益突出，对发展高端科学仪器提出了迫切需求。质谱仪作为高端科研仪器在高校的使用越来越广泛，中国作为全球质谱仪重要的需求市场也越来越受到商家的关注，国内市场对质谱需求量的高速增长，而且应用范围非常广，涉及食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域。现已成为最具发展前景的分析仪器之一。 （二）项目选址 某产业示范中心 （三）项目用地规模 项目总用地面积58295.80平方米（折合约87.40亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数51.55%，建筑容积率1.31，建设区域绿化覆盖率6.71%，固定资产投资强度181.56万元/亩。 （五）土建工程指标
质谱分析法的研究现状以及进展 一、前言 有机质谱学是对有机化合物的分子式、分子量和化学结构进行灵敏、准确和快速的近代有机分析测试方法。目前，有机质谱学已经广泛应用于化学化工、医学药学、生命科学、环境科学等众多研究领域并形成了一系列交叉学科，为相关研究领域的突破和发展起到了至关重要的作用。 质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比的测定来分析其组成的一种分析方法。具有响应速度快，测量精度高，量程范围宽，稳定性好，可同时进行多点多组分检测，可做定性和定量分析，因此可以为工业过程的连续多组分检测提供了可靠保障。 二、质谱分析法概述 质谱分析法，即用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出了离子的准确质量，就可以确定离子的化合物组成。这是由于核素的准确质量是一位小数，决不会有两个核素的质量是一样的，而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。（一）原理 使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器，利用电场和磁场使发生相反的速度色散——离子束中速度较慢的离子通过电场后偏转大，速度快的偏转小；在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转，即速度慢的离子依然偏转大，速度快的偏转小；当两个场的偏转作用彼此补偿时，它们的轨道便相交于一点。与此同时，在磁场中还能发生质量的分离，这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上，不同质荷比的离子聚焦在不同的点上，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。（二）仪器 利用运动离子在电场和磁场中偏转原理设计的仪器称为质谱计或质谱仪。前者指用电子学方法检测离子，而后者指离子被聚焦在照相底板上进行检测。质谱法的仪器种类较多，根据使用范围，可分为无机质谱仪和有机质谱计。常用的有机质谱计有单聚焦质谱计、双聚焦质谱计和四极矩质谱计。目前后两种用得较多，而且多与气相色谱仪和电子计算机联用。
冶金分析，2018，38（9）：31-35Metallurgical Analysis ，2018，38（9）：31-35 DOI ：10.13228／j .b oyuan .i ssn 1000-7571.010397 一种四极质谱仪射频电源控制与数据采集系统的研制 李 凯，李 明，唐兴斌，宋春苗 （钢研纳克检测技术股份有限公司，北京100081） 摘 要：四极杆射频电源是四极质谱仪的核心部件，传统的四极杆射频电源控制与数据采集一 般采用模数转换器（ADC ）与主控芯片搭配来实现，先将信号进行预分频，再用ADC 采集，处理速度慢、功能单一。本文基于微控制器（ARM ）和现场可编程门阵列（FPGA ），研制了一种新型的射频电源控制与数据采集系统。ARM 用于与上位机通讯及模块间的级联控制，FPGA 负责交直流控制电压的输出、扫描时序产生及数据采集，进而实现仪器的质量数扫描、跳峰扫描等功能。选用基于上述设计的电感耦合等离子体质谱仪（ICP -M S ）样机，依照四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范JJF 1159—2006进行了分辨率、灵敏度、质量轴稳定性和线性测定试验，测定结果符合该规范要求。关键词：四极质谱仪；射频电源控制；数据采集系统 中图分类号：T H 843；O 657.63 文献标志码：A 文章编号：1000-7571（2018）09-0031-05 收稿日期：2018-04-16 作者简介：李 凯（1985—），女，工程师，硕士，主要研究方向为仪器技术；E -mail ：likai ＠ncschina .c om 四极质谱仪是基于不同质荷比的离子在高频及直流四极电场中运动轨迹的稳定与否来实现质量分离[1] 。一般包括离子源、四极杆质量分析器、四极杆 射频电源、检测器等[2] 。四极杆射频电源的控制和数据采集系统，负责向四极杆射频电源提供交直流的控制电压，并按照仪器功能（例如，质量数扫描或跳峰扫描）产生特定扫描时序，控制输出电压变化，进而调整直流和交流的大小及比例，使特定质荷比 的离子通过四极杆的中心通道到达检测器[3-4] ；同时，对检测器输出的数据进行处理和采集，得到质谱数据。在这一过程中，交直流电压的时序、稳定性、扫描速度、数据采集模式等直接影响仪器的灵敏度、分辨率、质量轴稳定性、数据采集速度等关键性能指标[5]，因此，四极杆射频电源的控制和数据采集系统是四极质谱仪设计中的关键一环。 传统的控制与数据采集系统一般采用模数转换器（ADC ）与主控芯片搭配的方法，先将信号进行预分频，再用ADC 采集，处理速度慢、功能单一，无法 保证数据处理的实时性[6] ；也有一些厂家采用工控机来实现，但体积较大，仪器难以实现小型化和集 成化[7] 。 本文研制的射频电源控制和数据采集系统，采 用微控制器（ARM ）和现场可编程门阵列（FPGA ） 的架构实现，其中FPGA 有2方面的功能：（1）交直流控制电压的输出及扫描时序产生；（2）数据采集；而ARM 作为主控芯片，有3方面的功能：（1）与上位机进行通讯；（2）控制FPGA 实现仪器相关各功能（例如，全扫描、跳峰扫描、质量轴校正等）；（3）错误报警及级联控制。与前人相比，本文所用设计体积较小，仅为一块电路板，便于集成；数据采集部分采用FPGA 的输入／输出引脚实现，其主频可达200M Hz ，远大于ADC 的性能（约为120M Hz ）；通讯部分采用控制器局域网（CAN ）总线，实现了模块间的级联控制。 1 系统构成 本系统的结构图如图1所示，主要由ARM 、FPGA 和信号调理部分等组成。上位机软件将控制指令和数据通过CAN 总线发送给ARM 部分，ARM 部分将其发送给FPGA ，FPGA 控制数模转换器（DAC ）进行控制电压输出，经过运放调制之后输出给射频电源用于离子筛选；同时FPGA 进行数据采集，并将数据发送给ARM ，ARM 首先根据数据判断是否进行错误报警和级联控制，若数据超过 — 13—万方数据
关于质谱的研究——文献综述 中文摘要 近年来质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展,质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。色谱－质谱联用技术是将色谱的高分离能力和质谱的鉴别能力相结合，组成一种现代分析技术，它充分体现了色谱和质谱的优势互补。色谱质谱的在线联用将色谱的分离能力与质谱的定性功能结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前处理过程，使样品分析更简便。色谱质谱联用包括气相色谱质谱联用(GC-MS)和液相色谱质谱联用(LC-MS)，液质联用与气质联用互为补充，分析不同性质的化合物。 关键词：质谱液相色谱—串联质谱法气相色谱—串联质谱法综述分析 1、前言 近年来质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展,质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。 质谱分析法对样品有一定的要求。进GC-MS分析的样品应是有机溶液，水溶液中的有机物一般不能测定，须进行萃取分离变为有机溶液，或采用顶空进样技术。有些化合物极性太强，在加热过程中易分解，例如有机酸类化合物，此时可以进行酯化处理，将酸变为酯再进行GC-MS分析，由分析结果可以推测酸的结构。如果样品不能汽化也不能酯化，那就只能进行LC-MS分析了。进行LC-MS分析的样品最好是水溶液或甲醇溶液，LC流动相中不应含不挥发盐。对于极性样品,一般采用ESI源，对于非极性样品,采用APCI源。 2、色谱-串联质谱法的研究 色谱－质谱联用技术是将色谱的高分离能力和质谱的鉴别能力相结合，组成一种现代分析技术，它充分体现了色谱和质谱的优势互补。彭涛等人研究介绍了
A1 分析仪器 2011年第2期国产小型质谱仪研制获得突破性进展 质谱仪是分析仪器行业的高端产品，其产业状况在一定程度上反映了一个国家的创新能力和分析仪器发展水平。我国的质谱仪市场目前100%被国外公司垄断。“十五”期间，科技部提出“突破关键技术，主攻小型质谱仪自主研制”的质谱仪发展路线。 日前，由中国计量科学研究院与清华大学2002年开始的，历时8年联合完成的“小型质谱仪关键技术创新及整机研制”项目获2010年度国家科学技术进步二等奖。该项目攻克了质谱联用仪相关核心技术和关键部件，成功研制出实验室质谱、车载质谱、生物质谱和小型便携质谱等6种质谱仪及其研发技术平台，并实现了四极杆质谱仪的产业化，开启了中国质谱事业的新局面。其中3项核心技术成果为国际首创，3项成果达到国际先进水平，填补国内空白。 针对质谱领域发展的大趋势，项目组在关键的两个核心领域，即质量分析器和离子源方面提出了3项重要的发明，占据了国际质谱研究的一席之地。在多电极离子阱和离子光学方面，他们在国际上首次提出了“用电场分布平衡机械误差带来的高阶场”的新思路；在叠型场离子阱质量分析器方面，他们又首次提出“用机械形状近似来提供更多完美电场”的新思路。这两种新的发明为离子阱、线性离子阱的发展开辟了新的更加广阔的道路。项目组还首次提出介质阻挡放电离子源的实现方法，介质阻挡放电离子源和自主研制的便携式质谱仪首次成功结合，将在国民经济的发展中发挥重要的作用。 项目组还取得了一系列专利技术。例如：阱内光电离技术使得复杂挥发性有机气体的定性和定量分 析变得简单；离子阱阵列可以对一个或者多个样品同时进行分析，大大提高了质谱分析的效率，同时，信号累加的方式可以在痕量分析时获得更高的灵敏度；便携式质谱仪研制的成功使我国成为国际上为数不多的具备质谱小型化能力的国家。最新研制的便携式质谱仪使现场快速检测、在线和原位检测成为可能，为应对突发性事件、公共安全事件等提供了必要的装备。 现在，项目组已成功研制出车载质谱、生物质谱、小型便携式质谱。它们将在我国生命科学、生物安全、航天科技等领域发挥支撑作用。 项目组把产业化作为成果应用推广的首要任务，3种型号质谱联用仪工艺样机，已进入产品工艺化阶段。他们已与普析通用公司通过签署技术开发服务的模式，成功实现了四极杆质谱仪的产业化。到2010年底，该产品已销售数十台，实现上千万的销售额。 2011年1月17日，由中科院武汉物理与数学研究所成功研制的300MHz-500MHz核磁共振波谱仪产业化工程正式启动。科技部科研条件与财务司副司长吴学梯、湖北省科技厅副厅长郑春白等参加启动仪式。 核磁共振波谱仪广泛应用于科研、教育、生产、卫生等领域，在生命科学、材料科学、中药现代化等方面作用重要。国内对核磁共振波谱仪的需求量逐年上升，但我国的核磁共振波谱仪至今仍完全依赖进口。 信息简讯 国产300MHz-500MHz核磁共振波谱仪产业化工程启动 图为质谱研制团队
质谱仪的简介和使用方法 姓名：xxx 专业：生物科学学号：xxxxxxx 摘要：质谱仪又称质谱计。[1]分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪。按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪；按工作原理分为静态仪器和动态仪器。 关键词：质谱仪；检测技术；简介；方法 一、前言：质谱法(简称质谱)是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中的通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱和光谱、核磁共振等方法是并列关系，目前很少有交叉领域;但实际上，质谱与经典谱学方法之间的交叉是应该引起重视的研究领域。质谱仪器通常由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器等部分组成，[2]本文按照这些部分对质谱仪器进行简要介绍，并对其性能进行评述，指出了质谱仪器的发展方向及其在基础科学研究、国防、航天以及其他诸多领域的重要意义。 二、当前国内外发展现状：质谱仪经过数十年的发展，技术与性能不断增强，应用也日趋广泛，越来越多的检测标准与检测方法采用了质谱法，[3]质谱仪逐渐由高高在上的“少数派”、“贵族化”仪器，发展成为一种主流的常规分析测试仪器。实际上，这几十年来我国在质谱方面的研究生产并非真的是一片空白，上个世纪六十年代，北京分析仪器厂曾经研制成功中国最早的同位素质谱计;在上个世纪七十年代，北京分析仪器厂和北京科学仪器厂也分别自主研发了气质联用仪，使我国成为美国之外第二个能研发生产质谱仪的国家;改革开放以后，北京分析仪器厂和北京科学仪器厂也曾经分别从惠普和岛津引进技术组装质谱仪。但由于种种原因，我国在质谱仪方面的研发生产一再被割裂和中断，这些前辈们的研究成果都变成了孤立的，无法延续下来，仅是昙花一现。而在此后，质谱的相关技术如质量分析器等有了长足的进步，差距逐渐被拉大到难以想象的地步。形
临床实验室中的质谱分析和质谱仪 整整100年（1912）以前，英国科学家Thomson（Joseph John Thomson）凭借对不同质量成分进行分离的方法证明了氖气是由两种同位素构成的，这是首次提出了质谱（质量谱）的概念，同时也是首次实验证明了稳定同位素存在。在此后的100年中质谱分析及执行质谱分析的质谱仪有了划时代的的发展，从一项只有在资深科学家实验室中才可能掌握的技术逐渐演变成了可以广泛使用的分析技术。在100年的进程中，项技术的重要性日益显现，也因此有6位科学家先后由于对质谱分析的突出贡献而荣获诺贝尔奖。 色谱与质谱的联用在质谱分析的发展中具有重要的意义。首先是从1968年开始气相色谱与质谱的联用（GC-MS）革命性地改变了对挥发性化合物的分析的水平，到了上世纪80年代高效液相色谱与质谱联用的实现，又促成了对非挥发性化合物分析水平的重大进步，从而实现了另一次飞跃。随之而来的技术的发展也使早年主要用于小分子量化合物分析的质谱演变成可对极大分子量的生物大分子进行分析，本世纪初已有报道显示了对完整病毒颗粒的质谱分析（分子量约40.5MDa）。此外，在质谱的分辨率、准确度、灵敏度方面也完成了数个数量级的提高。 半个多世纪以前，质谱开始被应用于有机化学，并逐渐成为有机分析中最重要的手段之一。在医药领域中，最先用上质谱的是与有机化学密切相关的药物化学，成为在药物分析、药物代谢等方面的研究中必不可少的武器，但是这还并不是装备在以直接服务于临床、以常规分析为主的临床实验室中。最早进入临床实验室的质谱仪是GC-MS，在上世纪80年代初GC-MS开始被引入临床实验室，主要用于分析尿液中的代谢物以监测新生儿先天性代谢异常。大约20多年后，更为实用、高效、应用更为广泛的液相色谱串联质谱（HPLC-MS/MS）进入了临床实验室，成为临床实验室发展的潮流及日益重要的装备。另外，电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）对体液中痕量元素的测定、最近发展起来的用于病原微生物检定的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）等也开始愈来愈多的出现在临床实验室。 一、质谱分析的工作原理 质谱的工作原理是令带电的颗粒通过磁场，使得具有不同质荷比（m/z）的成分得到分离，从而实现对靶标分子的测定。因此分析的第一步必然是需将待分析的化合物（M）转变成气相的离子，有多种方法可完成这一转变，下面的反应式是以电子电离的法为例： M + e? → M?+ + 2e? 上式中M表示待分析的化合物，它在电子的作用下形成活化态的阳离子（M?+），M?+也可以进一步在化学键处断裂形成碎片，随后将这一系列转变中形成的产物按照其质荷比加以分离并将测定结果显示出来，这就是质谱图，分析结果也可以用列表的形式表现。下图及列表就以一个简单化合物--甲醇为例，说明质谱分析的原理。