用于兰州彭宁离子阱的多反射飞行时间质量分析器的设计和优化

摘要

MRTOF-MS是最近几年发展起来的新型质谱仪,较传统的飞行时间质谱仪而言,MRTOF-MS质量分辨本领更高.开发了一种用于MRTOF-MS设计的新方法,该方法由参数设置部分和离子运动计算部分共同组成;分全局搜索和局部细化两个步骤,可用于优化MRTOF-MS的几何构型、计算不同条件下的最佳电压设置组合.基于这种方法,设计了一种机械结构与国际上同类设备不同的MRTOF-MS,该设备可用于高精度原子核质量测量,也可用于快速质量选择,为LPT提供纯净的目标核.通过优化,确定了其几何参数和电压参数,讨论了不同电极上的电压偏差对质量分辨本领的影响,定量地分析了电源的精度要求.优化结果表明:MRTOF-MS的最佳漂移长度约为400mm;在最佳电压设置下,当40Ar1+的总飞行时间为6.5ms时,其质量分辨本领可达1.3×105;要求电源精度好于50ppm,最好达到20ppm.