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CI-HToFMS化学电离高分辨率飞行时间质谱仪

tel: 400-6699-117 1000

Aerodyne Research气质联用仪, 通过化学电离方法,该仪器能够实时、定量、在线测量环境大气中多种无机和有机痕量组分及大气离子,具有高速、高精确性、高分辨率......

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技术特点
【技术特点】-- CI-HToFMS化学电离高分辨率飞行时间质谱仪

仪器概况

化学电离高分辨率飞行时间质谱仪(英文名:Chemical Ionization High-Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometer;英文缩写:CI-HR-ToF-MS,别称:CIMS)是由位于美国马萨诸塞州比尔瑞卡市(Billerica, Massachusetts, USA)的“飞行器研究”公司(Aerodyne Research, Inc.)制造。通过化学电离方法,该仪器能够实时、定量、在线测量环境大气中多种无机和有机痕量组分及大气离子,具有高速、高精确性、高分辨率和高灵敏度的优势。与大气离子进样器(Atmospheric ion sampling inlet)连用,可直接测量大气离子。如果同气体和气溶胶过滤近样口(Filter Inlet for Gas and Aerosols, 简写:FIGAERO)连用,该仪器可以实现同时实时在线测量大气中微量气体、分子簇和气溶胶颗粒物的化学组分。


图 1 . CIMS 实物照片
尺寸/重量:38 cm L x 56 cm W x 81 cm H

应用范围

  1. 实时、连续、在线测量环境大气中多种无机和有机组分及大气离子。如果同气体和气溶胶过滤近样口(FIGAERO)连用,该仪器可以实现同时实时在线测量微量气体、分子簇和气溶胶颗粒物的化学组分的。

  2. 用于实验室,外场,或基于移动平台的观测实验

  3. 用于气候变化和空气质量研究

  4. 分析人类呼吸中的化学组分


结构与原理

CI-HToFMS主要由进样口、离子分子反应腔(IMR)、大气常压界面(API,内含三级差压真空系统,碰撞去簇室(CDC),RF和DC聚焦光学系统)、高分辨率飞行时间质谱仪以及数据采集系统五部分组成。



图 6. CIMS 工作原理示意图

CI-HToFMS的工作原理(化学电离模式)如图所示:

  1. 样本大气从进样口进入离子分子反应腔(IMR),同时离子源产生的离子也进入离子分子反应腔,发生特定的离子-分子反应;

  2. 试剂和产物离子经过大气常压界面(API),被内置的RF和DC聚焦光学系统聚焦成一个细小的离子束,进入高分辨率飞行时间质谱仪;

  3. 离子束经高分辨率飞行时间质谱仪检测,信号通过放大和模数转换器,然后进入仪器控制和数据采集电脑。

参考文献

  1. Bertram, T. H., Kimmel, J. R., Crisp, T. A., Ryder, O. S., Yatavelli, R. L. N., Thornton, J. A., Cubison, M. J., Gonin, M., and Worsnop, D. R.: A field-deployable chemical ionization time-of-flight mass spectrometerAtmos. Meas. Tech., 4, 1471-1479, 2011. 

  2. Jokinen, T., Sipilä,  M., Junninen, H.,  Ehn, M., Lönn, G.,  Hakala, J.,  Petäjä, T., Mauldin III, R. L., Kulmala, M., Worsnop, D. R.: Atmospheric sulphuric acid and neutral cluster measurements using CI-APi-TOF, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 11, 31983-32002, 2011

  3. Yatavelli, R.L. N.,  F. Lopez-Hilfiker, J. A. Wargo, J. R. Kimmel, T. H. Bertram, M. J. Cubison, J. L. Jimenez, M. Gonin, D. R. Worsnop, and J. A. Thornton.: Development of a field-deployable, chemical ionization, high-resolution time-of-flight mass spectrometer coupled to a micro orifice volatilization impactor (MOVI-HRToF-CIMS) for analysis of gas and particle-phase organic species”, AS&T, 46, 1313-1327, 2012.      

  4. Junninen, H.,Ehn, M., Petäjä, T., Luosujärvi, L., Kotiaho, T., Kostiainen, R., Rohner, U., Gonin, M., Fuhrer, K., Kulmala, M., and Worsnop, D. R.: A high-resolution mass spectrometer to measure atmospheric ion composition, Atmos. Meas. Tech., 3, 1039-1053, 2010.

  5. Jokinen, T., Sipilä, M., Junninen, H., Ehn, M., Lönn, G., Hakala, J., Petäjä, T., Mauldin III,  R. L. ,Kulmala   M.,  Worsnop,  D. R., Atmospheric sulphuric acid and neutral cluster measurements using CI-APi-TOF, Atm Chem Phys Disc, (In Open Discussion)

  6. Yatavelli, R. L. N. & Thornton, J. A. Particulate organic matter Detection using a micro-orifice volatilization impactor coupled to a chemical ionization mass spectrometer (MOVI-CIMS)AS&T44(1), 61-74, 2010.



【技术特点对用户带来的好处】-- CI-HToFMS化学电离高分辨率飞行时间质谱仪


【典型应用举例】-- CI-HToFMS化学电离高分辨率飞行时间质谱仪


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