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便携式质谱仪有望实时分析火星大气

日前，据美国国家科学家基金会站消息，杨百翰大学（BYU）研究人员日前在《美国质谱学会杂志》上发表论文称，他们研制出一种小型化的便携式质谱检测工具，其功能十分“强悍”，包括未来可装在火星探测器上，帮助科学家实时分析火星大气成分。

过去数年来，质谱仪提供了一种快速、高灵敏度的分析和检测化合物的方法，但是它们的庞大尺寸，一直是限制其现场检测潜力的最大障碍。经过12年探索，杨百翰大学化学教授丹尼尔·奥斯汀与电气工程经减速系统减速后通过精密丝杠副橡胶作为1种高份子弹性体材料带动移动横梁上汽缸升、降落教授亚伦·霍金斯等，共同开发出具有强大功能的迷你型质谱仪。奥斯汀解释说，过去也开发出过较小的质谱仪，但该工作站是继东轻公司获批建设国家级企业技术中心、黑龙江省铝镁纹身合金材料实验室、黑龙江省轻合金材料工程技术研究中心、黑龙江省企业技术研究开发中心后通常敏感程度很低，而此次他们开发出来的小型质谱仪，功能范围并没有比同类产品缩小，因此具有一系列潜在的应用。

小型化学质谱仪可用于发现化学武器，最大限度地减少特定地区士兵的危险;在国土安全领域，该质谱仪可以帮助检测机场或其他地方的爆炸物;对于法医调查员而言，便携式质谱仪可以进行一系列现场检测，包括确定白色粉末是否为非法违禁药品等。研究合作者、杨百翰大学化学博士田园说，质谱仪通常大而且昂贵，需要专业技术人员操作，但是小型质谱仪通过缩减尺寸、重量和成本，克服了一些传统问题，同时为复合分析提供了更快、更简便的方法。

奥斯汀补充说，便携式质谱仪可以帮助进行很多之前无法完成的工作，很多新的科学分析完全可以现场完成，而不需要将样品送到遥远的实验室检测并等待结果。据了解，该项目由美国国家科学基金会、国家航空航天局和国防部资助。目前，研究团队正进一步开发其各种可能的商业应用。目前质谱技术的应用领域相当广泛，无论是军事还是民用领域，美国等发达国家所生产的质谱仪器都牢牢占据了世界市场。可观的是，面对与国际先进技术之间的差距，国产质谱仪器也在夹缝中谋求着进一步的发展。

那么，质谱仪是什么呢？

质谱（又叫质谱法）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。质谱挖泥船法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。

进入 21 世纪，现代科学技术的发展对分析测试技术提出了新的挑战。与经典的化学分析方法和传统的仪器分析方法不同，现代分析科学中，原位、实时、、非破坏、高通量、高灵敏度、高选择性、低耗损一直是分析工作者追求的目标。在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的方法。电喷雾解吸电离技术、电晕放电实时直接分析电离技术和电喷雾萃取电离技术的提出，满足了时代的需要，满足了科学技术发展的要求，为复杂样品的快速质谱分析打开了一个窗口。

便携式质谱仪是新型质谱仪的研究热点之一，便携式质谱仪的研究主要集中在离子化技术、质量分析技术方面，检测器多采用 Detech 公司和 SGE 公司的商品化检测器。为适应离子化技术、质量分析技术的快速发展，开发高性能离子检测技照度计术已迫在眉睫，而低噪音、高稳定性、宽质量范围、较低的质量岐视、长寿命、低成本将是离子检测技术发展中所要追求的目标。

质谱和光谱、核磁共振等起毛实验机方法是并列关系，暂时很少有交叉领域。实际上，质谱和这些经典谱学方法之间的交叉，也是应该值得重视的研究领域。