荧光很弱是因为处有激发状态的原子个数很少，同时因为发光是四面8方的。 前者满足boltzmann分布，我已经提到过了

是的，ICP因为金属的发射光谱谱线复杂，所以需要用高分辨光栅

（12）
现在，我们谈谈FTMS，FT就是傅里叶变换，读者们要知道，凡是有旋转的，来回往复的东西，一定可以用FT来求出它的频率。
那么在离子井中，离子也是来回往复运动的，我们是不是也可以用FT求出它的频率呢？
这个是可以的，因为离子在离子井内的运动，会在电极上产生感应电荷。所以当离子来回运动的时候，感应电压也会以相同的频率变化，所以，我们只要把这个感应电压测出来，然后对这个电压时间信号做一下FT，就可以知道其频率了——从而也就推断出离子来回运动的频率。
而知道了离子的运动频率，我们基本也就知道了离子的质量，因为运动频率是与质量挂钩的。如果你用弹簧挂起一个苹果，在那里震动，再用弹簧挂起一个西瓜，也在那里振动，通过振动的快慢，你就知道哪个是苹果，哪个是西瓜了。这就是离子井内如果用频率来测量质量的基本道理。
在轨道井，也就是前面提到的苏联的半物理学家makov发明的orbitrap里，也利用了同样的道理，离子来回的往复运动，存在某一个方向上运动的周期性，这个频率也是与质量具有很明确的数学表达式的。
FT的质谱，还可以用到磁场质谱中，因为在强磁场中，离子做圆周运动，这个周期性是很明显的，所以也可以用FT的方式来做质量分析。
总之，凡是有很直观的周期性，那么我们就去推出频率与质量的数学表达式，然后就可以做质谱仪器了。
FT那么强大，是为什么呢？是因为它把2个相互对偶的领域联系在了一起，这种对偶在数学物理上是很强的，当然在数学物理上还存在微分几何意义上的一些对偶定理，比如德拉母上同调一类的东西，其实在我们一般的矢量分析中也存在对偶理论，就是高斯-——斯托克斯积分公式，对边界的积分可以转化为对面积（体积）的积分。
当然FT也是有局限性的，那就是FT只对线性的系统有用，而对非线性的系统没有用。真实的物理系统会出现很多非线性，局部的线性也是经常出现的。任何使用仪器的人，都会知道做标准曲线的时候，我们其实是在发掘一个仪器的线性范围。
在仪器领域，利用非线性甚至混沌理论来做事情的人还是凤毛麟角，这是一块处女地了。

应助达人

我们中很多人包括我自己仅仅对手里使用的仪器有所了解，而对于其它类型的仪器则基本是只听说过一个名字而已，有时就算看到相关介绍也往往因为晦涩的理论不得其门而入。楼主用通俗、风趣的语言给予透彻讲解，使人眼前一亮
我们做检测搞技术，都需要有广阔的视野，不能只关注于自己面前的工作。在这里楼主给我们做了很好的启示

卡住国内红外光谱仪器厂商的可不是这些算法。中国的软件层面的人才还是相对充裕的，这些个算法只要是仔细学过‘信号与系统’和‘数字信号处理’再加‘数值分析’（旧称‘科学计算’）的理工男，想实现起来还并不是什么难事。难的是干涉仪的动镜精密驱动机构的实现以及分束器本身的加工工艺。

写得不错呢

(13)

在这一小节，我们要来谈谈著名的光谱线。最著名的光谱线，是钠的双黄线，当然在作者看来，另外一个非著名的光谱线也值得思考，那就是锰三线。

纳的核外电子的排布是2，8，1。是11号元素，这个是大家都知道的。因为它最外层是1个电子，所以你也可以把它看成是类似与氢原子一样的东西，因为后者也是核外有一个电子。但是，它们之间是有区别的，氢原子对核外电子产生的吸引力在经典意义上是与距离的平方成反比的精确的库仑势，而钠原子对最外的电子的吸引力是屏蔽的库仑势，不是精确的平方反比。这种区别在量子力学上会有所反映，就是氢原子这个体系具有动力学对称性，群论上叫做so（4）对称，高与一般的空间几何上直观的球对称性so（3），这里面就存在一个比钠原子更高的对称性，所以其光谱被研究的非常清晰。
钠的双黄线，波长是5890A与5896A，差距是0.6钠米。这差距一般的光谱仪器是可以扫出来的，比如说普析的A3就可以有0.4钠米以下的光谱带宽，所以是可以扫出这2个不同的峰。
1920年代，物理学家就可以发现，5893A的这个光谱，其实分裂为2条，那就是5890A与5896A，这事情如何解释呢？作者认为，对这个事情的精确解释，需要勇气。
首先，这个5893A的光子的能量是多少？我们知道波长是光速除以频率，所以我们可以算出这个光子的频率，然后再用普朗克常数乘以频率，就可以算出这部分的能量。2条谱线的能量都可以算出来，相互减一下，就可以得到能量差，这2条谱线的能量差是1千分之1个电子伏特这个级别。
如果读者还记得本书第2讲讲到的1电子伏特大概是10000度的温度，所以钠的双黄线之间存在的温度差距是10度左右。换句话说，1920年的光谱仪器，可以测出10度左右的温度差。
你懂的。
那么，为什么会产生这个能量差距呢？这1/1000个ev的能量差别，或者说10度的温度差距，来自什么地方。
让我们象物理学家那样思考问题吧。
物理学家是这样思考问题的，他首先知道氢原子的基态能量是-13.6ev，所以10ev是一般光谱线的数量级，这种数量级别的差距来自与电子与核电荷之间的库仑相互作用。而现在这个1/1000ev的能量差距比前面那个电相互作用小10000倍，那么这个相互作用就一定是磁相互作用了。
具体的来历就是前面讲过的，核电荷相对电子的运动会产生一个磁场，而电子本身可以看成是一个小磁铁，是有磁矩的，它可以在磁场中存在一个能量。这个磁铁可以与外磁场的方向是同向的，也可以是反方向的。2者具有不同的能量，这2者的能量差距就是前面说过的1/1000ev。
好了，读者们在这里已经学会了数量级的估计，也知道了电子不但带电，而且还有磁性，可以看成是小磁铁，这就足够了。
那么你可以去研究一下为什么在279nm到280nm之间会存在锰光谱的三线结构了。细节我们在余下的章节中会陆续展开的。

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光谱的分辨率如上一节所表示，如果一家仪器公司要自己做光谱仪器，要看看自己做出来的光谱仪器分辨率怎么样，我强烈建议它测一下钠的5896A这个峰，看看能不能找出附近的2条线来，如果可以，那说明分辨率达到了6A以上了，如果能找在279nm附近找到锰的三线，这就是分辨率到达了4A以上了。

这是做光谱仪器的基本要求，其实说白了就是对光路设计提的一个基本的要求，如果连这个都玩不转，那光谱仪器就别做了，还得继续修炼。
那么光谱仪器的分辨率与什么有关系呢？很明显是与光栅有关系，光栅越细分，分辨率也就越好，所以ICP的发射光谱仪器，一般用的是中阶梯光栅，分辨率就好，可以分出很多金属元素的光谱波长。当然，分辨率还有光路的长度有关系，分光以后，如果你的光路越长，就分辨率会越好一些。——这就好象你把一激光从地球打到月球，光斑有太湖那么大，分道扬镳是很明显的嘛。

而质谱的分辨率又是怎么会事情呢？
如果只讨论四极杆的分辨率，那么，我们基本可以肯定说，分辨率是与四极杆的长度的平方是成正比的，所以你的杆子越长，分辨率会越好，当然工程上的事情是一定有代价的，你的杆子越长，平行性就不能保证，电容也会变大，离子飞行时间变长，那么灵敏度会又一定的损失。

那么，存在不存在这样一款软件，可以分析出四极杆的分辨率呢？答案当然是存在的，作者以前就与人一起做过这方面的工作。
那么，对于质谱仪器来说，最重要的是电场，用什么软件可以来模拟仪器内部的电场分布呢？
有一款叫做simion的软件可以在粗精度下模拟电场的分布，当然其他的comsol一类的软件也是可以的。simion是质谱防真领域大家都在用的软件，它的8.0版本可以导入lua脚本语言，而lua是可以自己写一些代码，把气压，交流电等等作为参数自己加进质谱仪器模拟中去的。

这些事情，中国的国内的仪器公司还没有很好的去完成——因为这种研究是投资战线很长的，一般老板不想投那么长，这是需要科学家才去做的事情。这也从侧面反应出中国仪器公司的科研实力还需要提高——只有让企业参与自然科学基金的申请，才可以解决这类问题。近年来，国家开始打击贪污腐败分子，收缴了很多贪官的钱，其实，我有一个梦想，就是把这些收缴上来的用来发展我们国家的科学技术，才真真是极好的。虽然这个梦想一定不会实现，但我还是等待这中国人能自己开发质谱模拟软件，并把整机的分辨率说清楚的那一天的。

这一小节，其实谈了光谱仪器与质谱仪器的分辨率。

我去年花了很大的功夫也没找到simion8，向楼主zhangxuanzhong求助过，可惜没要到，后来偶然发现淘宝上有人在卖这个软件，花了近千元买到了，当然，是盗版的。