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   信息來源：儀器信息網

   質譜是分析儀器中應用較廣的一類儀器裝置，在生命科學、臨床診斷、食品安全、環境檢測乃至各類材料研究中都有重要用途。但是，質譜儀器也是相對而言在結構和功能上較為復雜的一類儀器裝置，在分析儀器小型化日益普遍的今天，質譜儀器相對光譜儀器、色譜儀器和電化學儀器小型化而言，發略顯緩慢。一個重要的原因是，質譜儀器需要在真空下工作，因此小型化比較困難。

  目前，國際質譜研究工作者在質譜儀器小型化方面已有不少研究，尤其最近幾年，常壓敞開式離子源的發展，在很大程度上促進了質譜儀器小型化的進程。在日前召開的“2013現場檢測儀器及技術研討會”上，清華大學張新榮教授對質譜離子源的現狀與發展趨勢進行了探討。

　　據張新榮教授介紹，關于常壓敞開式離子源研究較早的例子應該追溯到ESI的發展，但DESI的提出對這一項技術的普及起到了很積極的推進作用，DESI作為一種基于ESI的改良技術，能夠直接從固體表面將樣品解吸附和離子化，大大降低了分析過程對樣品預處理技術的需求，特別適合設計小型化與便攜式的質譜儀器。隨后又有人提出了一種基于等離子體技術的離子源DART。目前這兩種技術以及由此衍生的各種技術都得到了快速的發展。

　　我國學者在常壓敞開式離子源技術上的發展與國際幾近同步，目前已經有多個國內的研究小組開展了卓有成效的研究，也取得了領國際同行矚目的研究成果。作為國內這一領域的研究成員之一，張新榮課題組在常壓敞開式質譜離子源方面也做了一些探索，如2007年提出了一種簡單實用、特別適合小型便攜式質譜的離子源DBDI，并與國家計量科學研究院合作，研制了一臺小型便攜式質譜儀器，獲得了國家科技進步二等獎。特別值得欣慰的是，這種新型離子源已經成為國際同行高度認可的離子源之一。

　　但關于小型質譜儀器離子源研究，現在仍存在問題：(1)隨著質譜儀器體積的減小，質量分析器和檢測器接收到的離子的數目會大大降低，靈敏度成為小型質譜的一個瓶頸問題，這就要求有更高離子化效率的離子源加以補償;(2)小型質譜儀器的主要用途是現場分析，樣品預處理和分離過程在現場很難完成;這就要求離子源要能夠在在常壓下工作，并對樣品有一定的選擇離子化功能。

　　此外，質譜小型化除離子源方面的研究外，質量分析器和檢測器的小型化研究也不可缺少。目前，質量分析器的小型化研究技術已經日趨成熟，檢測器的小型化可能是一個重要的研究方向。據張新榮教授介紹，清華大學精儀系已研制成功MEMS法拉第筒(FCA)離子檢測器。實驗證明，該檢測器噪聲水平很低，在0.1pA左右，且不受外界高壓射頻電壓的干擾，靈敏度高。

　　張新榮教授認為，“從貴族走向平民”是質譜研究的未來趨勢，方法創新是質譜儀器發展的源泉，在報告中，關于如何促進質譜技術發展，他也給出了自己的觀點：

　　(1)質譜的許多創新概念不是儀器設計與制造專業的專家或工程師提出的，而是由具有分析化學背景的學者提出來的，且他們最初的研究都屬于分析化學方法學研究。因此，分析方法創新是分析儀器創新的重要源泉，這是分析儀器制造這門專業的獨特性質決定的。

　　(2)質譜研究的新技術大都成就了一種新的分析儀器的產業化，特別是ESI-MS,已經成為質譜分析儀器最具市場覆蓋度的商品。但是，上述技術多數沒有對精密加工提出太高的要求，雖然電噴霧取決于高壓電源，這些技術都是很成熟的。因此，我國分析儀器落后的原因并不是精密加工技術落后制約的，缺少創新思想是我國分析儀器真正落后的原因。

　　(3)許多質譜成果是大學教授完成的，如ESI、DESI、PTR，也有不少是公司下屬的研究所完成的，如MALDI與DART，因此，分析儀器的創新本身并沒有以誰為主體的問題，任何人、任何單位、包括大學、研究所、公司都能夠成為創新的主體。但是，有一點是共同的，即分析儀器創新都是由需求產生、由方法創新起步，產學研共同協作完成的。因此，調動所有與分析儀器應用部門、研究部門、產業化部門等各行各業的積極性，在一個政府搭建的平臺上進行有效地合作，才能形成一個國家分析儀器不斷創新的基礎。

　　最后，張新榮教授指出，質譜儀器的小型化和現場檢測將是國際質譜儀器發展的第三次浪潮，國內學者應該不失時機抓住機會，在競爭中勝出。（撰稿：蕭然寒秋）