离子阱

[font=&][size=18px]线性离子阱，结构与四级杆质谱非常相似，由两组双曲线形级杆和两端的两个极板组成。两组级杆中，其中一组施加一个交变电压，另一组施加两个交变电压。在其中一组级杆上开有窄缝，通过改变三组交变电压驱动离子从窄缝射出。[/size][/font][font=&][size=18px]线性离子阱的工作原理源自四级杆质谱仪。四级杆质谱仪中，加在两组级杆上的电场表达可以大致的写为：P = U + V cos (wt) 和 P' = - U - V cos (wt)。其中，U/V的比值，表示离子的选择精度和通过率。U/V越高，则选择精度越高，然而通过的离子数就更少。 在线性离子阱中，U值为0V，仅在四级杆上施加交变电压。离子不被选择的全部限定在空间中。在其中开窄缝的级杆上，加有另外一组交变电压。也就是有三个交变电压。通过协调三个交变电压，使离子进入不稳定状态继而从窄缝中射出。[/size][/font][font=&][size=18px]线性离子阱在进行多级质谱分析(MS-MS)时，首先限定目标质量的离子。通过调整交变电压，将大于以及小于目标质量的离子射出，从而使得仅有一个质量的离子存在于离子阱中。目标质量的范围被称为Isolation Width。之后通过向离子阱内注入气体（通常为氦气或氮气），与离子发生碰撞使其被打成碎片。也有直接通过钨丝的热电效应释放的电子来击碎离子的方法，这种方法非常类似于(Electron Ionization, EI)。[/size][/font]

我在复旦的一个网页上看到这样一篇描述： “自从2003年Finnigan公司推出了LTQ线型离子阱之后，由于专利的问题其他公司不能生产线型离子阱，一时间众多厂家的3D离子阱销量下降很多。3D离子阱的市场被线型离子阱蚕食的非常严重，特别是在中国质谱市场，由于用户爱追新潮、求大求好，线型离子阱在中国卖的很好。以至于在很多时候Bruker和Agilent的离子阱广告都看不见了。但是实际上线型离子阱在国外并不是非常流行，特别是一些离子阱的老用户，由于已经习惯了离子阱的指标，对于价钱高很多的线型离子阱往往只叫好不出手，宁可买只要3/5价钱的LCQ这种老式3D离子阱。又便宜又好用。。。”虽然同为离子阱，但是线性离子阱和3D离子阱似乎不太一样，不知道各位怎么看？

请问各位大牛版友，离子阱（IT）和线性离子阱（LIT）有什么区别呢？如原理，结构等有什么不同。谢谢大家

离子阱中的0与1 文/郭西川 摘要 离子阱(Ion trap)是目前少数几个有希望可以做为实现量子计算的系统之一。在文章的前半段，我们介绍离子阱的基本工作原理以及在陷获离子(Trapped ion)构成的量子位中，数据的写入与读出(亦即量子态的备制及测量)。利用线性阱将离子排列成一维的量子位串行就形成所谓的离子阱量子计算机。而在文章的后半段中，我们介绍在离子阱量子计算机中如何进行数据的储存于与不同量子位间信息的交换与传递。文章的最后，我们讨论离子阱量子计算机的优缺点，以及它在现行的技术上所必须面临的挑战。 一、前言 量子信息(quantum information) [1,2]是物理学界最近相当热门的一个领域。在这个融合了信息科学与量子物理的新兴领域中，尤其以量子计算 (quantum computation) 更是吸引了众多的物理学家全力投入研究行列的一个课题。 量子计算的概念最早由IBM的科学家R. Landauer及C. Bennett于70年代提出。他们主要探讨的是计算过程中诸如自由能(free energy)、信息(informations)与可逆性(reversibility)之间的关系。80年代初期，阿岗国家实验室的P. Benioff首先提出二能阶的量子系统可以用来仿真数字计算；稍后费因曼也对这个问题产生兴趣而着手研究，并在1981年于麻省理工学院举行的First Conference on Physics of Computation中给了一场演讲，勾勒出以量子现象实现计算的愿景。1985年，牛津大学的D. Deutsch提出量子图林机(quantum Turing machine)的概念，量子计算才开始具备了数学的基本型式。然而上述的量子计算研究多半局限于探讨计算的物理本质，还停留在相当抽象的层次，尚未进一步跨入发展算法的阶段。1994年，贝尔实验室的应用数学家P. Shor指出 [3]，相对于传统电子计算器，利用量子计算可以在更短的时间内将一个很大的整数分解成质因子的乘积。这个结论开启量子计算的一个新阶段：有别于传统计算法则的量子算法(quantum algorithm)确实有其实用性，绝非科学家口袋中的戏法。自此之后，新的量子算法陆续的被提出来，而物理学家接下来所面临的重要的课题之一，就是如何去建造一部真正的量子计算器，来执行这些量子算法。许多量子系统都曾被点名做为量子计算器的基础架构，例如光子的偏振(photon polarization)、空腔量子电动力学(cavity quantum electrodynamics, CQED)、离子阱(ion trap)以及核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)等等。以目前的技术来看，这其中以离子阱与核磁共振最具可行性。事实上，核磁共振已经在这场竞赛中先驰得点：以I. Chuang为首的IBM研究团队在2002年的春天，成功地在一个人工合成的分子中(内含7个量子位)利用NMR完成N =15的因子分解(factorization) [4]，而离子阱看来还身陷苦战之中。不过这场比赛才刚开始，谁输谁赢还是未定之数，因为真正的挑战在于能否有效率地分解远大于15的整数，物理学家还有很长一段路要走. 离子阱虽然屈居下风，不过它却是一个非常有趣而值得认识的物理系统，在这里面牵涉到许多量子光学的应用。在这篇文章中，我们将介绍离子阱的基本原理、量子态的备制及测量，以及如何利用陷获离子(trapped ion)来从事量子计算。有兴趣的读者可从文后的参考文献得到更详尽的数据。二、离子阱(Ion Trap) 离子阱并不是一个很新颖的装置，早在50年代末它就被应用于改进光谱测量的精确度。设法提高光谱精确度是每个从事原子光谱研究的科学家所追求的「圣杯」，有人曾这么比喻：如果哪一天上帝允诺帮每个人实现一个愿望，十个原子光谱学家中，大概有九个都会希望上帝做同一件事──以祂伟大的神力把一个原子或分子一动也不动地固定在空间中某一点，好让这些科学家把光谱线量到无比精确。这当然只是一个梦想，一个在真实世界中永远无法实现的愿望。由于测不准原理的作祟，DE不可能无限小，所以谱线不可能量到无限准。但是如果我们能使Dt够大，DE还是可以很小，换言之，想要量到更精准的谱线，测量时间必须拉长，因此必须设法局限住待测物体。于是离子阱因应而生，它的原理十分简单：利用电荷与电磁场间的交互作用力来牵制带电粒子的运动，以达到将其局限在某个小范围内的目的。典型的离子阱构造如图一，主要可分为三部份：上下两片圆盖状电极，以及中间具双曲面外型的环状电极 [5]。 图一：典型离子阱的外观与构造图(本图取自参考数据[5])。操作时，在两片圆盖状电极与环状电极间施以U0的直流电压，则在离子阱中心(也就是图一左图中小圆孔的中心位置)附近的位势可近似成如下的形式：　 (1)请注意上式中沿着纵向(z轴方向)与沿着横向(x、y轴)的位势差了一个负号，因此阱中央（即原点）的位势是个鞍点(saddle point)。这表示不管外加的是正电压或负电压，带电离子在这个位势中感受到的作用力，沿z方向是被吸向中心，而在x、y方向上则被推离中心，或是两者同时反过来。换句话说，只单独考虑外加静电位势时，离子的运动不能同时被束缚在空间中三个方向上。此即所谓的Earnshaw定理。因此为了将离子稳定限制在空间中某个小区域里运动，我们必须再引入其它的物理机制，来加强对离子的捕获作用。常见的作法是在原来的静电位势外，再沿z轴方向另加一道磁场，这就是所谓的Penning阱。 图二是离子在Penning阱中运动的示意图，我们可以很清楚地看到离子在z方向上来回作简谐振荡，而x、y方向则是作回旋运动。我们也可以用一道高频的交流电场来取代上述磁场，此即所谓的Paul阱，它的原理是让带电粒子在束缚与发散两种不同的运动状态中快速切换，以达到稳定捕捉离子的目的。以上提到的Penning阱及Paul阱是最常见的两种离子阱，使用的场合端看实验的目的。要量测与磁场有关的物理量时(例如自旋的进动频率，)最好使用Penning阱，因为实验中反正要用到磁场。但是如果实验的过程中必需排除磁场(例如谱线的超精细分裂)，则最好使用Paul阱。其它特殊用途的离子阱包括同时使用磁场及交流电场的组合阱(combined trap)、环形阱(ring trap)及我们留在最后介绍的线性阱(linear trap)。图二：离子在Penning阱中的运动轨迹示意图(本图取自参考数据[5]) 。

离子阱强大的定性能力，在现场分析中仍待进一步挖掘。由于离子阱质谱具备储存离子的能力，故其可以将目标离子存储，碰撞，并再次检测，这就使得了单一的离子阱具有等同于三重四级杆的定性能力。由于目前还没有便携式的三重四级杆[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url]，故离子阱在定性方面的优势可谓是一枝独秀。如果能将离子阱质谱的这一优势充分利用，可以帮助应急监测工作者在现场处理更为复杂、棘手的检测难题

我只用过finnigan的GC-MS，单四极杆的，做过不少添加剂的结构剖析，效果很好。定量我就直接用GC做了。我没用过离子阱的，关于离子阱和四极杆一个适合定性一个适合定量的说法有人提过，但我有点不明白。为什么说四极杆做不好定性呢？我觉得谱库里的图多是经典的四极杆做的，据说和离子阱的图不一致（我没见过离子阱的图），还有我觉得它的碎片定性和谱图解析书上的解释也比较吻合，推断结构也不错啊。

各位高手，离子阱质谱的全扫和选择离子扫描灵敏度哪个高？为什么？此外，离子阱质谱在作选择离子扫描时，不管是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]还是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质[/color][/url]，采用外源时，是只将所选择的离子捕获到阱里吗？而[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]的内源是不是先都让离子进入阱内，然后让选择的离子打到检测器检测？

菲尼根的离子阱质谱原理演示动画 希望大家喜欢[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=19398]离子阱动画演示[/url]

离子阱质谱目前的主要市场在哪里呢？单独的离子阱好像使用的人很少，大都是气质联用的用来应急监测。那单独的离子阱到底主要用在哪里呢？求大神们给答案啊

各位 本人对QTRAP的线性离子阱很感兴趣，但一直没有办法详细理解他的辅助射频是怎么加上去的 主射频加在哪个位置线性离子阱的详细工作原理等等 曾经下到一个菲尼根LTQ的原理视频，但不知道AB的和他家有没有区别，所以，能提供的资料越详细越好，还有 有哪位知道四级杆的DC电压是怎么回事？他怎么决定质谱的分辨率呢/最后 版主新窦我给你留言了 麻烦看一下 能帮上忙吗

离子阱MS具有体积小巧，可方便实现多极MS的特点。将Varian的离子阱原理发给大家学习。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=44644]Varian的离子阱原理1[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=44645]Varian的离子阱原理2[/url]

离子阱质谱原理

我在看书的时候遇到了几个名词理解的不是很透彻，请大侠多多指点（生动形象的讲解一下下好不好啊），[em26] [em26] 这些名词分别是：时间串联，空间串联，动态离子阱静态离子阱谢谢大侠了[em26] [em26]

线性离子阱质谱原理

离子阱质谱的用途有哪些

纯技术讨论，请版主勿删。稍后上照片。我的怀疑：热电（赛默飞世尔，Thermofisher）的 ITQ900 气质联用仪，有质量问题。不敢说整个产品线有质量问题，但是感觉至少我们买到的这一台有质量问题。事情的经过如下：扬州大学某学院于2011年购置了一台 ITQ900 气质联用仪，至今两年，使用率虽然不高，但也一直基本正常，说基本正常是因为色谱柱会老化、污染、柱流失，这些都是正常的“不正常现象”，不在本文讨论。本人在扬州大学测试中心工作，今年9月份，因本部门唯一的一台 DSQ 气质联用仪故障，借用某学院的 ITQ900 ，故事就此展开——因为该 ITQ900 已经有较长时间没有开机（处于长期关机状态），先开机看看仪器状态是否OK：在开机抽真空2天后，前级真空达到60mTorr，进某物质标样，结果基本正常。又说基本，是发现程序升温到200度以上的时候基线很高，柱流失很严重。查看使用记录，SQC的色谱柱从仪器安装开始一直用到现在，从来没换过，不仅如此，离子源也从来没进行过清洗或者更换离子盒（Ion Volume）。这个对我来说，因为经常拆洗DSQ的离子源、透镜组、预四级杆，自认为不是问题。首先，关机。换上新的DB-5MS色谱柱；顺便维护进样口，更换衬管和进样垫；把已经氧吸附饱和的载气过滤器（三合一，脱水、脱烃、脱氧，带水分和氧吸附饱和指示功能）换了个新的；氦气钢瓶总压6MPa，继续使用。开机抽真空过夜，第二天调谐质谱（自动调谐，EI+，包括检漏），顺利通过。需要说明的是，由于一批样品急着要出数据，等不及DSQ的配件到货，所以才借用ITQ。既然调谐通过了，就先把样品跑起来。连续运行了4天以后，样品全部跑完了。我自己带过来用的色谱柱，当然要带回去，于是再次关机，准备装上另一个新的色谱柱。借人家的机器用过了，别的帮不上忙，就帮拆洗一下离子源、透镜组吧。这一拆，就拆出了问题。好吧，我承认我手贱，欠个人情就欠个人情呗（其实欠人情的还轮不到我，是领导层的关系，借用仪器的，我就是个干活跑腿的），多事，果然就多出事情来了。打开真空腔一看，哦，跟DSQ不太一样啊。离子源和离子阱整个是螺杆拧起来固定在一起的，怎么拆？于是打800，工程师告诉我，拿下所有（4根）导线插头以后，用力向下摁，往边上一挪就出来了。果然，顺利地把离子源、透镜组、离子阱一锅端从真空腔里面拿出来了。松开两个螺丝，离子阱不动，离子源组件和透镜组就拿出来了。也许是拆DSQ的离子源习惯了，而ITQ的离子源与DSQ的一模一样，虽然看见了离子源金属block的三个加热棒周围有黑色痕迹（见一楼附件），也没太在意，想着，拆下来以后用氧化铝打磨打磨就好了。这里，我要检讨的是，拆解之前，没有仔细观察，犯了想当然的主观主义错误。可是，话说回来，谁又能想到，离子源加热棒会卡在block里面拿不出来呢？于是乎，犯了“轻敌”错误而不自知的我，在拿掉ion volume，卸下五个螺钉以后，开始小心地分离离子源加热板（连着三个加热棒）和金属block。拆过这个的都知道，因为灯丝的三个电极的缘故，只能一丁点一丁点地分开，而且，灯丝的三个电极往往卡得比较紧，要用点力才能分开。一开始还挺好，三个加热棒都能慢慢地往外挪，可是，只大约挪出来3-5mm，也就是灯丝的三个电极刚刚分离，可以把灯丝从block上取出的时候，其中一个加热棒停住不动了。也没多想，以为跟灯丝一样，卡得有点紧，就再用点力，还是不动，再用力摁一摁那个不动的“腿”，还是不动。坏了！好像卡住了！再往回拽一拽看看，能不能松动松动，纹丝不动！！这下怎么办？卡在半路上了，下，下不来，上，上不去。就算现在放弃清洗离子源，也装不回去了！没办法，打800报修。等工程师上门，看看有没有办法。三个人（现场一直有另两位老师看着）看着卡死的离子源，傻眼了。再一看离子源加热板，看出问题来了（见一楼附件）：这个离子源加热板好像不对劲啊？！印刷电路毛毛糙糙的，还起皱纹！见所未见、闻所未闻啊！再看看金属block上的黑色痕迹，明显以三个加热棒为中心，黑色痕迹甚至蔓延到了灯丝座的表面（取下灯丝以后才能看见）。第一反应：这个离子源加热板有问题！印刷电路有问题！加热棒有问题！但是，这只是我们的怀疑，没有证据啊！还是先放着，等工程师来了看看情况吧。

净离子和负离子的区别

负离子与净离子区别

一篇介绍离子阱质谱的英文文章

瓦里安的离子阱[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]离子阱污染的指标是什么？如果看？

请教下，EI源中产生的带正电荷的碎片，经推斥极（正电压）推出进入离子透镜，散射的离子经聚焦透镜（负电压）聚焦成束，防止了聚焦部件对离子的捕获。我想问的是，聚焦透镜形成的电场如何聚焦离子的，需要多组电压吗？同时加载负电压，是否起到加速离子的作用？后面通过的入口透镜，起到加速离子作用，是不是也加载了负电压呢？

我在使用Polaris Q离子阱分析农药残留中，为何总是灵敏度不够高？是因为技术太老了吗？是因为１０多年没有技术更新吗？当然离子阱也有它的好处．VARIAN 的离子阱质谱怎么样？

哪位大虾知道安捷仑和布鲁克OEM的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质[/color][/url]离子阱还继续吗？

离子阱与四级杆是不同的质量分析器。离子阱重定性，可得到多级碎片，从而推导结构，常用于未知化合物结构推导，全扫描灵敏度很高，可超过TOF.四级杆或三重四级杆重定量，全扫描灵敏度低大约10到100个数量级，但是在选择离子扫描模式下灵敏度很高从而用于已知化合物定量，常用于农残、兽残、血药浓度测定。

请教一下，离子阱与四级杆定量在原理上有什么不同，在用二级定量时参数设置又会有什么不同

各位，大侠，小弟想用离子阱质量分析器做定量分析，不知道如何实现呢？是不是要选择内标物质呢？请高手指点一下！

各位,我想请问一下离子显微镜和电子显微镜之间的差别是什么呀?为什么我这里都是叫离子显微镜呢?

大大们，小弟刚入行想知道Q-trap、Orbitrap、Ion-trap有什么区别？线性离子阱和静电场轨道阱又是什么东东?希望大神给我讲讲 谢谢了~http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09505.gif

各位大侠，手头上有一台离子阱的质谱，普通离子阱，想做点中药化学成分的直接质谱鉴定，主要是生物碱类成分，不知道可行否，这类文章可否投到快速质谱通讯，塔兰塔等