高分辨率质谱技术

质谱技术概述及应用

姓名:杨海源 学号:2011201373

摘 要

本文概述了质谱仪的原理、构造、特性、分类和发展过程。通过对当前质谱仪领域文献的分析,总结质谱仪发展与应用的特点,在此基础上对其未来的发展趋势进行了讨论。重点综述了质谱仪技术在各个领域的应用,并对其发展提出了展望。首先,质谱仪技术不断更新、发展越来越快;其次,其应用领域越来越广泛,几乎关系国计民生的方方面面都离不开质谱仪;第三,与其它技术不断融合,质谱仪技术已经发展为一门融合多学科的交叉科学。

关键词：质谱，技术，分析，应用

Abstract

This paper mainly introduces the principles, structures, characteristics，classifications，developments and productions of mass spectrometer. The aim of this

paper is to tell the characteristic of the development and application of the mass

spectrometry, and with this understanding, to analyse its development trends. The

applications of the mass spectrometry are summarized in this article. The prospect of

mass spectrometry is viewed in the end. Firstly, the mass spectrometry technique is

developing faster and faster. Secondly, the application of the mass spectrometry is

生命科学被誉为２１世纪的最前沿科学之一，随着人类第一张基因序列草图的完成和发展，生命科学的研究也将进入一个崭新的后基因组学，即蛋白质组学时代。正如基因草图的提前绘制得益于大规模全自动毛细管测序技术一样，后基因组研究也将会借助于现代生物质谱技术等得到迅猛发展。本文拟简述生物质谱技术及其在生命科学领域研究中的应用。

１． 质谱技术

质谱（Ｍａｓｓ ＳＰｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）是带电原子、分子或分子碎片按质荷比（或质量）的大小顺序排列的图谱。质谱仪是一类能使物质粒子高化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离，并检测强度后进行物质分析的仪器。质谱仪主要由分析系统、电学系统和真空系统组成。

质谱分析的基本原理

用于分析的样品分子（或原子）在离子源中离化成具有不同质量的单电行分子离子和碎片离子，这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能并形成一束离子，进入由电场和磁场组成的分析器，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，其焦面接近于平面，在此处用检测系统进行检测即可得到不同质荷比的谱线，即质谱。通过质谱分析，我们可以获得分析样品的分子量、分子式、分子中同位素构成和分子结构等多方面的信息。

质谱技术的发展

质谱的开发历史要追溯到２０世纪初Ｊ．Ｊ．Ｔｈｏｍｓｏｎ创制的抛物线质谱装置，１９１９年Ａｓｔｏｎ制成了第一台速度聚焦型质谱仪，成为了质谱发展史上的里程碑。 最初的质谱仪主要用来测定元素或同位素的原子量，随着离子光学理论的发展，质谱仪不断改进，其应用范围也在不断扩大，到２０世纪５０年代后期已广泛地应用于无机化合物和有机化合物的测定。

中 国 矿 业 大 学

2014 级 硕 士研究生课程考试试卷

考试科目 现代仪器分析

考试时间 2015年4月

学生姓名 肖 剑

学 号 TS14040097

所在院系 化工学院

任课教师 李 保 民

中国矿业大学研究生院培养管理处印制 成 绩

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质谱技术简介

摘要：

质谱作为一种分子质量信息获得的有力武器，以其微量、快速、灵敏、高精确度等优良性能，广泛应用于现代化学、生物、食品等领域。本文从质谱法的基本原理、色谱-质谱连用技术及质谱技术的新发展三个方面对质谱法进行了一个慨括性的综述，加强了对质谱分析的了解，扩展了质谱连用技术的相关知识，为更好的了解使用质谱提供了一个有力的支持。

关键词：质谱、质谱机理、GC-MS、LC-MS、新发展

2 前言

质谱,又称质谱法（mass spectrometry,MS），是通过不同的离子化方式，将试样（原子或分子）转化为运动的气态离子，并按照质荷比（m/z）大小进行分离检测的分析方法，是一种与光谱并列的谱学方法。 根据质谱图上峰的位置和相对强度大小，质谱可对无机物、有机物和生物大分子进行定性和定量分析。

Thomson JJ于1906年发明质谱，并运用于发现非放射性同位素和无机元素分析。20世纪40年代以后开始用于有机物分析。60年代出现了气相色谱-质谱联用仪，是质谱成为鉴定有机物结构的重要方法。80年代初期，快原子轰击电离的应用，是质谱更好的运用于生物化学大分子。90年代以来，随着电喷雾电离和基质辅助激光解吸电离的应用，已形成生物质谱学一新学科[1]。目前，质谱法已经日益广泛的应用于原子能、化学、电子、冶金、医药、食品、陶瓷等工业生产部门，农业科学研究部门，以及物理、电子与离子物理、同位素地质学、有机化学等科学技术领域[2]。

信号与信息处理　

高分辨率图像快视技术及实现　

刘　翔　（中国电子科技集团公司第５４研究所，河北石家庄０５００８１）　摘　要高分辨率图像快视平台是进行大幅面、高分辨率遥感影像处理的基础平台，是分析人员进行精确确认和综合判　读分析的有力工具。详细分析了实现高分辨率图像快视平台的难点和技术瓶颈，提出了相应的解决方法和关键技术，并在此　基础上提出一种基于可靠广播的数据同步和消息机制ＣＰＵ和ＧＰＵ并行的多机协同处理的实现方法。　关键词　图像快视；数据同步；ＧＰＵ　中图分类号ｒｒＰｇｌ９．８　文献标识码　Ａ　“Ｆａｓｔ－Ｖｉｅｗ”Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｉｍａｇｅ　

ＬＩＵ　Ｘｉａｎｇ　（Ｔｈｅ　５４ｔｈ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＣＥＴＣ。Ｓｈ￣ｉｉａｚｈｕａｎｇ　Ｈｅｂｅｉ　０５００８１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　ｔｈｅ“ｆａｓｔ—ｖｉｅｗ”ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ—ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｍａｇｅ．８ｓ　ａ　ｂａｓｉｃ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｆｏｒ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ　ｈｉｇｈ—ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｉｍａｇｅ，ｉｓ　ａ　ｐｏｗｅｒｆｕｌ　ｔｏｏｌ　ｆｏｒ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎａｌｙｚｅｒｓ，Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｎａＪｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｆｉｃｕｌｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｓ　ｏｎ　ｆａｓｔ—ｖｉｅｗ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ—ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｍａｇｅ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａＢ　ａｎ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｕｓｉｎｇ　ＣＰＵ　ａｎｄ　ＧＵＰ　ｐａｒａｌｌｅｌｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｍｕｌｔｉ—ｍａｃｈｉｎｅ　ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ　ｐｍｃｅｓｓｉａｇ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄａｔａ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｅｓｓａｇｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｒｅｌｉａｂｌｙ　ｂｒｏａｄｃａｓｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｆａｓｔ　ｉｍａｇｅ　ｖｉｅｗｉｎｇ；ｄａｔａ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ＧＰＵ