美国国家标准技术研究院(NIST)的质谱计校准技术

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟

国外对质谱计校准技术的研究工作开展的相对比较早，其中美国的质谱计校准技术是随着航天技术而发展的，从阿波罗计划到火星探测，NASA 在航天器上都搭载了不同的质谱计作为主要测量工具进行了多次探测。同时，美国真空学会在1993 年提出质谱计的四种校准方法，并建立了相应的校准装置。这四种方法分别是直接比对法、压力衰减法、小孔流导法、原位置校准法。真空技术网(chvacuum/)就主要分别讲述下这四种校准方法的详细内容。

1、直接比对法是将质谱计读数与参考标准规的读数直接进行比对，实现对质谱计的校准，其校准装置的工作原理如通过一个阀门控制气体流量，单一气体进入校准室，采用参考标准规测量气体压力，然后和质谱计的读数进行比对校准。参考标准规推荐使用磁悬浮转子规和电离规，由于参考标准规测量的是全压力，其灵敏度与气体种类有关，只能用于单一气体在质谱计和参考标准规重叠的测量范围内进行校准。

2、压力衰减法是通过小孔对压力进行衰减，以衰减后的压力作为标准压力进行校准，其工作原理如1.分压力质谱计 2.微调阀 3.旁通限流孔

4,5,7,10.隔断阀 6.参考标准规8.校准室9.机械泵11.热传导规12.分子泵13.放气阀

在气体引入系统和校准室之间并联一个隔断阀和旁通限流小孔，当校准

比较高的压力时，可以关闭割断阀4 和5，打开隔断阀7，利用质谱计和参考标准规进行直接比对; 当校准比较低的压力时，关闭隔断阀4 和7，打开隔断阀5，由于限流小孔的衰减作用，使得校准室的压力比气体引入系统的压力低几个数量级，测量限流小孔上下端的压力，计算得到限流小孔的衰减率，通过测量

编制说明-飞行时间质谱校准规范-v12

国家计量技术规范规程制修订《飞行时间质谱仪校准规范》（报批稿）编写说明中国计量科学研究院广东省计量科学研究院南京市计量监督检测院 2013年5月

《飞行时间质谱仪校准规范》（报批稿）编写说明一、任务来源根据国家质量监督检验检疫总局2009年国家计量技术法规计划（国质检量函〔2009〕393号）立项，由中国计量科学研究院、广东省计量科学研究院和南京市计量监督检测院共同承担《飞行时间质谱仪校准规范》的制定工作。二、规范制定的必要性飞行时间质谱仪是一种高分辨质谱仪，这类仪器的质量分析器是一个离子漂移管。由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管，并以恒定速度飞向离子接收器。离子质量越大，到达接收器所用时间越长，离子质量越小，到达接收器所用时间越短，根据这一原理，可以把不同质量的离子按质荷比的大小进行分离。与高端的傅立叶变换离子回旋共振质谱仪、离子阱静电场轨道阱质谱仪相比，飞行时间质谱仪具有可检测的分子量范围大，扫描速度快，仪器结构简单，价格便宜等优势。近年来随着蛋白质组学和代谢组学的发展，各实验室飞行时间质谱仪的数量迅速增加，这些仪器除了被用于基础科研外，还被广泛地用于样品检测。据不完全统计，各个检测和校准实验室每年使用飞行时间质谱仪出具的报告数量达到1000份以上。根据《ISO/IEC 17025:2005 检测和校准实验室能力的通用要求》，检测校准实验中使用的分析设备都应当经过检定或校准，以保证仪器的准确性和测定结果的可溯源性，从而保证各个检测和校准实验室在不同时间、不同地点测定结果的准确、可比。飞行时间质谱仪由于没有检定规程或者校准规范，无法对仪器进行检定校准，已经成为当前实验室认可工作中的瓶颈之一。通过制定飞行时间质谱仪校准规范，实现仪器的校准，可以保证我国飞行时间质谱仪出具检测报告的准确有效，保护人民大众的健康，保证国际贸易的公平。三、《飞行时间质谱仪校准规范》的制定过程 1、2008年4月28日，起草小组向主要飞行时间质谱仪生产厂家安捷伦、沃特斯、布鲁克、AB和岛津公司发函，要求其提供各自生产的各种型号的飞行时间质谱仪的质量数范围、质量准确度、信噪比、分辨力、质量数漂移、校准品等信息，作为规范制定时的参考。随后，各个厂家相继返回相应信息。

浅谈质谱技术及其应用word精品

浅谈质谱技术及其应用摘要：质谱分析灵敏度高，分析速度快，被广泛应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑事科学技术，生命科学，材料科学等各个领域。本文对质谱仪原理进行了介绍，并叙述了质谱仪的发展过程，对质谱仪技术在各个领域的应用进行了综述，并对其发展提出了展望。关键词：质谱仪应用发展 1质谱技术质谱（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。 1.1质谱原理质谱分析是一种测量离子质荷比（质量-电荷比）的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。 1.2质谱技术的发展 1910年，英国剑桥卡文迪许实验室的汤姆逊研制出第一台现代意义上的质谱仪器。这台质谱仪的诞生，标志着科学研究的一个新领域一质谱学的开创。第一台质谱仪是英国科学家弗朗西斯阿斯顿于1919年制成的。阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素，研究了53个非放射性元素，发现了天然存在的287种核素中的212种，第一次证明原子质量亏损。他为此荣获1922年诺贝尔化学奖。1934年诞生的双聚焦质谱仪是质谱学发展的又一个里程碑。在此期间创立的离子光学理论为仪器的研制提供了理论依据。双聚焦仪器大大提高了仪器的分辨率，为精确原子量测定奠定了基础 1.3质谱技术的分类

有机质谱仪及MS的发展与应用

有机质谱仪及MS的发展与应用 ……专业聂荣健学号：………指导老师：…… 摘要：质谱方法是一种有效的分离、分析方法。质谱仪器和光谱仪、色谱仪、核磁共振波谱仪等仪器，都是能用一台仪器分析多种物质的谱仪，都是不可缺少的近代分析仪器。有机质谱仪的应用是非常广泛的，特别是在化学及生物领域。本文介绍了质谱仪的主要组成离子进样系统及质量分析器，以及MS的发展与应用。关键词:有机质谱离子进样系统质量分析器应用

Development and application of organic mass spectrometry and MS Name Nie Rongjian Abstract: Mass spectrometry method is an effective separation of analysis method. Mass spectrometer、 Optical measuring equipment、Chromatographic instrument、Nuclear magnetic resonance spectral instrument and so on are all the equipments that indispensability. Organic mass spectrometry has a very wide range of applications, especially in chemical and biological field. This article introduced the major composition of Mass spectrometry about Ion Injection system and Mass Analyzer and the development of MS. Key words:Organic Mass SpectrometryIon Injection System Mass Analyzer Application

探索信息技术的发展与应用

《探索信息技术的发展和应用》教学设计一、教材分析《探索信息技术的发展与应用》是四川义务教育课程改革试验教科书七年级上册第二单元的内容，理论与实践皆有，本单元知识点较多，计划用两个课时来完成，第一课时主要内容包括：什么是信息技术。信息技术的发展历程，了解信息技术在生活中的应用，共享单车的应用，畅想大数据生活大讨论；第二课时在同学们有一定认知的基础上，学习信息技术的四大主要技术及其应用领域，电子计算机技术的发展，本课我准备以古今对比讲发展，实际生活实例讲应用，利用教师讲解、学生自主学习、分组讨论等多种形式感受信息技术在今天的应用，二、学情分析本课的教学对象为初一年级学生。学生在第一单元已经对信息与信息技术有了基本的了解，但对“信息技术及其发展与应用”还需要进一步的介绍。很多学生会把信息技术等同于计算机技术，混淆概念，知识结构缺乏完整性。并且，信息技术是一个抽象的概念，涵盖各个方面，所以，在教学过程中，应尽量避免空洞的理论说教，应结合教材，多利用实例介绍信息技术，引导学生从各个维度上理解这个概念，激发他们的兴趣。以发展引出应用，让学生了解生活中的信息技术，了解信息技术为我们生活带来的改变二、教学目标 1、知识与技能（1）了解信息技术的发展历程（2）了解信息技术过去的发展（4）了解信息技术今天的应用 2、过程与方法（1）以古今信息技术的对比讲发展，培养学生归纳总结的能力（2）以实际生活中的实例讲应用，让学生分组合作，积极发言，然后由学生自己总结讲述，锻炼表达能力，实现知识共享，拓展知识面，丰富文化内涵，提高协作能力；（3）通过课后小练习，鼓励学生联系实际，进行课外拓展学习同时又为后面章节做好准备。 3、情感态度与价值观（1）激发学生对信息技术兴趣，养成积极主动地学习和使用信息技术的态度； (2)培养学生热爱生活，善于发现生活中的知识，的团结、协作、相互交流的学

超高压液相色谱-高分辨飞行时间质谱仪校验方法

超高压液相色谱-高分辨飞行时间质谱仪校验方法1 概述本规程适用于超高压液相色谱-高分辨飞行时间质谱仪周期检定。 2 仪器技术指标 2.1 外观和标志：外观应完好无损；标志应齐全、清晰。 2.2 气源供给：在正常操作条件下，所有气路连接处应无泄漏。 2.3 电源供给：电源供给的电压、频率等技术要求应符合仪器说明书的规定。 2.4 性能指标：见表1。 3 运行检查技术条件 3.1 环境：温度：25℃；相对湿度：20~60%；室内无易燃、易爆和强腐蚀性物质，无强烈的机械振动和电磁干扰。 3.2 安装要求：仪器应平稳而牢固的安装在工作台上，电缆线的接触件应紧密配合，接地良好。气体管路应使用不锈钢管、铜管、聚乙烯管，禁止使用橡皮管。 3.3 标准溶液 3.3.1确保流动相中使用的水与有机相均符合LCMS级别要求。 3.3.2 标准稀释液：混合500mL超纯水、50uL甲酸、250uL氨水溶液。混匀并超声。 3.3.3标准样品储备液：Waters（p/n 700008892-4）。储备液详细参数列于表2

3.3.4 混合标样1（5pg/uL SDM）：将100uL“标准样品储备液”与1900uL流动相A1/A2充分混合，得到“混合标样1”。 3.3.5混合标样2（1pg/uL SDM）：将200uL“标准样品储备液”与800uL流动相A1/A2充分混合，得到“混合标样2”。 3.4 仪器参数 3.4.1 液相系统 3.4.1.1分别使用乙腈、甲醇、异丙醇与含有0.2%甲酸水溶液prime系统。 3.4.1.2准备流动相A与流动相B。流动相A：100uL甲酸、500uL氨水溶液与1L超纯水混合。流动相B：50uL甲酸与500mL乙腈混合。 3.4.1.3使用流动相A与流动相B分别清洗流动相管理5分钟。 3.4.1.4将ACQUITY UPLC BEH C18 (2.1 x 50-mm, 1.7-μm)色谱柱安装至液相系统上。 3.4.1.5使用流动相B以0.1mL/min的流速冲洗系统1小时。 3.4.1.6按表3与表4建立液相方法

液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用(HPLC-QTOF)

液相色谱-四极杆/飞行时间质谱联用（HPLC-QTOF）一、开机 1.打开计算机，LAN Switch电源。 2.打开液相各个模块电源，打开质谱前面的电源开关，等待大约两分钟，当听到第二声溶剂阀切换的声音(表明质谱自检完成)后，仪器可以联机。 3.在计算机桌面上双击MassHunter采集软件图标，进入MassHunter工作站。 4.如果MassHunter工作站在之前曾经打开和关闭过，请确认在再次打开工作站之前，关闭MassHunter所有的进程；双击桌面上的图标，在弹出的窗口点击Shut Down，等待所有的Status都变为Terminated后，点击Close。然后再打开MassHunter工作站。注意：在MassHunter采集软件关闭后，再次打开之前，必须执行上面的操作，否则无法进入采集软件。 5. 点击Standby按钮，检查前级真空（典型值应≤2.5Torr）和高真空，等到高真空≤2×10-6Torr后，关闭工作站。 6. 进入仪器诊断软件界面，在菜单上选择Connection > Connect，输入IP地址 192.168.254.12，点击OK。根据不同的情况，选择不同的Condition HV的模式。0.6 Hour Cycle (Quick Vent) 适用于Q-TOF短暂关机后的Condition，比如更换泵油，短时间停电等。2 Hour Cycle (Optics Service) 适用于对Q-TOF关机，进行简单维护后的Condition，比如清洗毖绅管等。8 Hour Cycle (TOF Service) 适用于对Q-TOF关机，进行比较长时间的维修后的Condtion，比如仪器出现故障后Agilent工程师上门维修后再次开机。13 Hour Cycle (Installation) 适用于Q-TOF安装时第一次开机后的Condtion；当者是比如长假关机后再次开机。 7. 标签栏显示Instrument ON/OFF界面，点击Condition HV。 8. 当Condition HV结束后，在File菜单上选择Connection > Disconnect，关闭TOF Diagnostics软件。 9. 重新进入MassHunter工作站。二、调谐和校正

液相色谱-质谱联用技术的发展与应用

液相色谱-质谱联用技术的发展与应用摘要：本文主要介绍了液相色谱-质谱联用技术在药物分析、食品安全检测以及临床疾病诊断等方面的研究进展。关键词：液相色谱—质谱联用；分析液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）是以质谱仪为检测手段，集HPLC高分离能力与MS高灵敏度和高选择性于一体的强有力分离分析方法[1]。特别是近年来，随着电喷雾、大气压化学电离等软电离技术的成熟，使得其定性定量分析结果更加可靠，同时，由于液相色谱-质谱联用技术对高沸点、难挥发和热不稳定化合物的分离和鉴定具有独特的优势，因此，它已成为中药制剂分析、药代动力学、食品安全检测和临床医药学研究等不可缺少的手段。 1 液相色谱-质谱联用技术的发展 1977年，LC-MS开始投放市场；1978年，LC-MS首次用于生物样品中的药物分析；1989年，LC-MS-MS取得成功；1991年，API LC-Ms用于药物开发；1997年，LC-MS用于药物动力学筛选；1999年，API Q-TOFLC-MS-MS投放市场，大气压离子化接口的应用，彻底改变了面貌，使其迅速成为制药工业中应用最广的分析仪器[2]。 2 液相色谱-质谱联用技术的应用 2．1在食品安全检测中的应用随着人们的生活水平日益提高,对食品的营养性、保健性和安全性的关注均趋于理性化、科学化。国家对食品的监管也愈加重视起来，因此食品监督部门在食品检测中应用了一种准确的分析手段—高效液相色谱法(HPLC)。近几年发展起来的高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS),集液相色谱对复杂基体化合物的高分离能力和质谱独特的选择性、灵敏度、相对分子质量及结构信息于一体而广泛应用于食品检测方面,为食品工业中原材料筛选、生产过程中质量控制、成品质量检测等提供了有效的分析检测手段[3]。目前，LC-MS主要检测食品中农兽药的残留、食品中违禁物质和有害添加剂的检测、保健品中功效成分的检测等。该技术在食品分析检验方面具有十分广阔的前景。 2．1．1食品中农兽药残留的检测食品及农产品的残留分析对灵敏度、重现性与选择性的要求非常高,常常需

质谱发展前景分析

质谱仪的应用范围非常广，涉及食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域。现已成为最具发展前景的分析仪器之一，近几年全球市场需求增长率超过10%，中国市场的需求增长远甚至还要大于这个比例，质谱仪其在分析检测过程中准确的定性和定量能力而受到格外青睐。随着社会的发展，质谱仪已经成为了我们生活中常用的一种仪器产品了，我们的生活中却时常出现全质谱仪的身影。比如我们日常生活当中用过的很多东西都是经过质谱仪才能完成的，可以说质谱仪的出现改变了我们生活当中很多的东西，在无形当中给我们带来了生活当中的保护，也就是因为这个因素才促使了质谱仪在市场当中有着更稳定的客户。有了这个因素之后那么就一定会出现各式各样的问题，其中最大也是最明显都就要数竞争了，竞争在每个行业当中都会出现，同样在质谱仪当中也会出现的，如果将它处理好的话，产品在未来的发展将会是一帆风顺，如果相反的话那么结果一定是被淘汰掉的，所以质谱仪想要有好的发展就一定要将这个问题处理好才能有更为好的发展，也会使质谱仪企业获胜的得到更好的发展。质谱仪则是在市场当中最为优秀的企业当中成长起来的，这也为其的发展奠定了良好的基础，质谱仪的质量更是企业发展的保证，只要我们将质谱仪的提升上去，相信其一定可以在众多的品牌当中脱引而出，最终成为最大的赢家。以质量求生存以质量谋发展，一直以来都是质谱仪坚持的底线，我们一定要将此项做好，勇于创新制作出更多精良的产品，让市场接受我们，当然还是要得到消费者的喜爱才是最为重要的，质谱仪也会朝着这个目标不断的前进，让自己成为市场当中最为出色的产品。

基于质谱仪发展的质谱分析技术席琳蒂娜（WSL) （天津师范大学物电学院，天津西青30038）摘要：质谱分析法（Mass Spectroscopy）是利用电磁学原理，将化合物电离成具有不同质量的离子，然后按照其质荷比（m/z)的大小为序，依次排列成谱收集记录下来，然后利用收集的质谱进行定性定量分析及研究分子结构的方法。随着科学技术的发展质谱分析技术也在不断的发展关键词：发展史质谱仪原理特点应用前景引言：人类从很早以前就对物质的结构感兴趣，我们很想知道物质结构的特点它的成分，因此一直在不断努力发明创造能够检测和观察物质结构分析物质结构的仪器。质谱分析技术是一种很重要的分析技术，它可以对样品中的有机化合物和无机化合物进行定性定量分析，同时它也是唯一能直接获得分子量及分子式的谱学方法。基于质朴分技术的特性它在化学生物学的很多领域都这广泛的应用。随着近代物理学、真空技术、材料科学、计算机及精密械等方面的进展，使质谱分析技术的应用领域不断地扩展。正文：一、发展史质谱分析技术的发展里程要从质谱仪的发展开始。质谱仪器是一类将物质粒子（原子、分子）电离成离子，通过适当的稳定或变化的电磁场将他们按空间位置、时间先后等方式实现荷质比分离，并检测其强度来作定性定量分析的分析仪器。 1885年W.Wien在电场和磁场中实现了正粒子束的偏转。1912年J.J.Thompson使用磁偏仪证明氖有相对质量20和22的两种同位素。世界上第一台质谱仪是由J.Dempster和F.W.Aston于1919年制作的，用于测量某些同位素的相对丰度。 20世纪30年代，离子光学理论的发展，使得仪器性能在很大程度上得到改善，为精确测定相对原子质量奠定了基础。其中，Mattauch和R.Herzog在1935年首先阐述了双聚焦理论，然后根据这一理论制成了双聚焦质谱仪。在30年代末，由于石油工业的发展，需要测定油的成份。 40年代初开始将MS用于石油工业中烃的分析，并大缩短了分析时间。50年代初，质谱仪器开始商品化，并被广泛用于各类有机物的结构分析。同时质谱方法与NMR、IR等方法结合成为分子结构分析的最有效的手段。1960年对离子在磁场和电场中的运动轨迹，已发展到二级近似计算方法。1972年，T.Mastuo和H.Wollnik等合作完成了考虑边缘场的三级轨迹计算法。这些为质谱仪器的设计提供了强有力的计算手段。80年代新的质谱技术出现：快原子轰击电离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源；LC-MS联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。非挥发性或热不稳定分子的分析进一步促进了MS的发展；90年代，由于生物分析的需要，一些新的离子化方法得到快速发展；目前一些仪器联用技术如GC-MS，HPLC-MS，GC-MS-MS，ICP-MS等正大行其道。我国解放前质谱技术处于空白。1969年，中国科学院上海冶金所、上海电子光学技术研究所、中国科学院科学仪器厂、北京分析仪器厂先后研制成功了双聚焦火花离子质谱仪。1975年，上海新跃仪表厂制成采用二次离子质谱技术的ZLF-300型直接成象离子分析

信息技术的发展与应用教案

《信息技术的发展与应用》教案设计一、教案背景 1，面向学生：□中学2，学科：信息技术 2，课时：1 3，学生课前准备： ①课前预习了解。 ②有条件的同学，上网查找有关课程资源。二、教学课题通过学习本课及运用“百度搜索”查询相关资料，了解信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势，体验信息技术所蕴含的文化内涵；列举信息技术在社会生活中的应用实例，体验信息技术对社会生活的影响。通过学生的合作学习，让学生展示自己，体验成功，提高他们的信息展示的能力。同时通过接受他人的意见和对他人作品的评价，提高学生的欣赏和评价能力，同时逐步培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情，以及团结、协作、相互交流的学习精神。三、教材分析教材选用广西教育出版社的桂教版《信息技术》七年级上册第一单元第三课《信息技术的发展与应用》。本课内容，主要讲述信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势，体验信息技术所蕴含的文化内涵；列举信息技术在社会生活中的应用实例，体验信息技术对社会生活的影响。在学生学习活动过程中，需要学生通过小组合作，根据课文内容、个人经验以及利用互联网搜索有关资料，来进行知识的总结和归纳。教师需要铺设好思维阶梯，让学生主动地思考、学习。教学目标： 1、认知目标： ①掌握利用搜索引擎查找有用信息；学会搜集和展示信息； ②了解信息技术的发展过程和信息技术的应用情况。 2、能力目标 ①培养学生运用互联网有目的地进行学习探究的能力； ②培养学生的信息沟通能力和信息展示能力； ③培养学生的欣赏和评价能力。 3、情感目标 ①体验信息技术所蕴含的文化内涵，培养学生主动探究知识和获取信息的兴趣； ②培养学生合作学习的意识和能力，以及团结、协作、相互交流的学习精神； ③培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情。

量子信息技术发展与应用研究报告

前言量子信息技术以微观粒子系统为操控对象，借助其中的量子叠加态和量子纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输，能够在提升运算处理速度、信息安全保障能力、测量精度和灵敏度等方面带来原理性优势和突破经典技术瓶颈。量子信息技术已经成为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一，在未来国家科技发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域，将产生基础共性乃至颠覆性重大影响。近年来，以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术的研究与应用在全球范围内加速发展，各国纷纷加大投入力度和拓宽项目布局。三大领域的技术创新活跃，专利与论文增长较为迅速，重要研究成果和舆论热点层出不穷。我国量子信息技术研究和应用探索具备良好的实践基础，加大支持力度，突破瓶颈障碍，聚力加快发展，有望实现与国际先进水平并跑领跑。

一、量子信息技术总体发展态势 (1) （一）量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之一 (1) （二）各国加大量子信息领域的支持投入和布局推动 (2) （三）量子信息技术标准化研究受到重视并加速发展 (4) （四）量子信息技术创新活跃，论文和专利增长迅速 (6) 二、量子计算领域研究与应用进展 (11) （一）物理平台探索发展迅速，技术路线仍未收敛 (11) （二）“量子优越性”突破里程碑，实用化尚有距离 (12) （三）量子计算云平台成为热点，发展方兴未艾 (14) （四）产业发展格局正在形成、生态链不断壮大 (16) （五）应用探索持续深入，“杀手级应用”或可期待 (19) 三、量子通信领域研究与应用进展 (20) （一）量子通信技术研究和样机研制取得新成果 (20) （二）量子密钥分发技术演进关注提升实用化水平 (23) （三）量子保密通信应用探索和产业化进一步发展 (25) （四）量子保密通信网络现实安全性成为讨论热点 (27) （五）量子保密通信规模化应用与产业化仍需探索 (29) 四、量子测量领域研究与应用进展 (32) （一）量子测量突破经典测量极限，应用领域广泛 (32) （二）自旋量子位测量有望实现芯片化和集成应用 (36) （三）量子纠缠测量处于前沿研究，实用尚有距离 (37) （四）超高精度量子时钟同步有望助力未来通信网 (38) （五）量子测量产业初步发展，仍需多方助力合作 (40) 五、量子信息技术发展与应用展望 (42) （一）理论与关键技术待突破，领域发展前景各异 (42) （二）我国具备良好的实践基础，机遇和挑战并存 (45)

飞行时间质谱TOF原理(英文)

This analyser is commonly called the TOF. The TOF is used in single MS systems, with an LC introduction, with a GC introduction, or with MALDI ionisation. In MS/MS configuration, the TOF is associated to a quadrupole (QTof), or to another TOF (TOF-TOF) or to an Ion Trap (QIT/TOF). Principle of the time of flight analyser:In a Time–Of–Flight (TOF) mass spectrometer, ions formed in an ion source are extracted and accelerated to a high velocity by an electric field into an analyser consisting of a long straight ‘drift tube’. The ions pass along the tube until they reach a detector. After the initial acceleration phase, the velocity reached by an ion is inversely proportional to its mass (strictly, inversely proportional to the square root of its m/z value). Since the distance from the ion origin to the detector is fixed, the time taken for an ion to traverse the analyser in a straight line is inversely proportional to its velocity and hence proportional to its mass (strictly, proportional to the square root of its m/z value). Thus, each m/z value has its characteristic time–of–flight from the source to the detector. Time of Flight equations:The first step is acceleration through an electric field (E volts). With the usual nomenclature (m = mass, z = number of charges on an ion, e = the charge on an electron, v = the final velocity reached on acceleration), the kinetic energy (mv /2) of the ion is given by equation (1). mv /2 = z.e.E(1) Equation (2) follows by simple rearrangement. v = (2z.e.E/m)1/2(2) If the distance from the ion source to the detector is d, then the time (t) taken for an ion to traverse the drift tube is given by equation (3). t = d/v = d/(2z.e.E/m)1/2 = d.[(m/z)/(2e.E)] 1/2(3) In equation (3), d is fixed, E is held constant in the instrument and e is a universal constant. Thus, the flight time of an ion t is directly proportional to the square root of m/z (equation 4). t = (m/z) 1/2 x a constant(4) Equation (4) shows that an ion of m/z 100 will take twice as long to reach the detector as an ion of m/z 25: going through the reflectron, the dispersion of ions of the same m/z value is minimized, leading to a great improvement of resolution

质谱仪的历史与发展

质谱仪的历史与发展质谱的发展与核物理的早期发展紧密相连，而核物理的早期发展又是建立在真空管气体放电的技术上。克鲁克斯管是从早期用的盖斯勒管改良而来的，它是一个内部抽成较低气压的玻璃管，两端装有电极,阴极和阳极之间可以产生10 -100千伏的高压。克鲁克斯管运行时的真空比0.1帕斯卡要低得多,这是射线管实验——特别是阳极射线研究的必备条件。许多基于克鲁克斯管的实验带来了原子和核物理方面开创性的研究成果。最著名的是在1895年由威廉·康拉德·伦琴发现x射线。不到年之后J.J.汤姆森通过对阴极射线在电场中的偏转分析和测量了电子的质荷比m / e。他发现了一种质量只有氢原子（当时已知的最轻的原子）的1/1800却带有一个单位负电荷的粒子，这是电子的发现。维恩在1898年通过对阳极射线的分析测量了氢原子核的质量，这是首次对质子的测量。维恩和汤姆森正是质谱法的开创者如图是1898年由维恩制造的第一台质谱实验装置。在一个气压很低的玻璃管中设置了阴极A和阳极 a用来产生阳极射线，然后射线会经过平行的电极缝，同时b区域的真空管外也覆盖了电极用来屏蔽磁场。在真空管c区域内，除了磁极间的平行磁场外在垂直射线和磁场方向设置了平行电场来分析离子束。在电场和磁场的作用下，只有特定速度（v=E/B）的离子可以到达真空管末端，这就是我们现在所说的速度选

择器。这个装置的长度只有5厘米。维恩利用它从阳极射线中选出特定速度的离子进行研究，测量了氢原子核（当时维恩并不知道这是氢原子核）的荷质比，并研究了其他一些更重的离子。但直到1919年卢瑟福的系列工作之后才正式宣判了质子的发现。尽管如此，正如J.J.汤姆森所说，维恩是第一个是用磁场偏转来分析离子束性质的科学家。不过真正意义上的质谱法的诞生还要归功于1907年汤姆森本人的实验。上图是汤姆森在剑桥搭建的第一台质谱仪的实物和原理。他同样采用阳极C把放电区和测量区分开，放电区冲入少量的某种气体，阳极和阴极之间加有30-50千伏的电压。同样为了屏蔽磁场的干扰，在放电区的外面放置了金属的隔离罩W。放电区电极C中间是一个6cm 长，内径从0.5mm到0.1mm的准直孔，用一个非常精巧的毛细玻璃管F和测量区相连。气体在放电区电离出离子，并且在高电场下获得很快的速度，最后沿着毛细玻璃管以很窄的一束射入抽真空的测量区。测量区内安装了两块平行的电极A，并且外部有一组磁极P提供磁场。与维恩的实验不同，这里磁场和电场的方向是平行的。经过偏转的离

信息技术的发展及其应用

信息技术的发展及其应用现代信息技术正以其它技术从未有过的速度向前发展，并以其它任何一种技术从未有过的深度和广度介入到社会的方方面面，从20年中期到现在，信息技术的发展让人类生活发生重大的变化，电话、电报、无线电通信、广播、电视、雷达、自动化系统、计算机、数据库系统、因特网等汇成了现代技术发展的核心与主流，他们的本质都是人类信息器官的延伸，都属于现代信息技术。具体可分为： 1、现代信息处理技术信息处理技术的基本功能相当于人脑的思维功能, 是信息技术群的核心。从公元前中国人发明的算盘,到17 世纪初欧洲人发明的计算尺,在漫长的岁月里,信息处理主要是靠人脑的筹算并辅之以简单的计算工具。这种人工信息处理方式虽然十分简便,但在速度和准确性方面存在着明显的缺陷。 2、现代信息表述技术计算机技术出现以后,随之出现了与之相应的信息表述技术。计算机是一个自动化的信息加工工具, 其指令与被处理的数据都是采用二进制数字系统。计算机只能识别二进制数,因此处理的所有数、字母、符号等均要用二进制编码表示。3、现代信息传输技术有这样一种说法:如果说以计算机技术为核心的现代信息处理技术是社会的“大脑”,那么通信技术就是现代社会的“中枢神经系统”。这里提到的通信技术应当广义地理解为现代信息传输技术。现代信息存贮技术可以预见, 在本世纪中叶之前, 现代信息技术仍将保持它在全球高技术中的先导地位, 在向着它的顶峰攀登的同时, 持续不断地影响和决定着其他科学技术领域, 包括生物和材料科学与技术的进程, 同时, 也影响着人类社会的发展信息革命方兴未艾我们正处于人类科学技术的更大变革的前夜, 信息化核心科学与技术的发展, 不仅值得科学家们高度关注, 更值得所有人类高度重视。如今，西方社会信息产业的发展仍然领先中国，并且差距还比较大，国外信息化发展有着许多亮点，如电子信息材料整体稳步向前, 环保节能材料领域发展令人瞩目……展望未来，现代信息化的发展趋势主要是（1）高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大，无论是通信还是计算机发展都是如此。（2）综合化。包括业务综合以及网络综合。（3）数字化。一是便于大规模生产。过去生产一台模拟设备需要花很多时间，模拟电路每一个单独部分都需要进行单独设计单独调测。而数字设备是单元式的，设计非常简单，便于大规模生产，可大大降低成本。二是有利于综合。每一个模拟电路其电路物理特性区别都非常大，而数字电路由二进制电路组成，非常便于综合，要达到一个复杂的性能用模拟方式往往综合不起来。现在数字化发展非常迅速，各种说法也很多，如数字化世界、数字化地球等。而搞数字化最主要的优点就是便于大规模生产和便于综合这两大方面。（4）个人化。即可移动性和全球性。一个人在世界任何一个地方都可以拥有同样的通信手段，可以利用同样的信息资源和信息加工处理的手段。

飞行时间质谱精确定标的方法

飞行时间质谱精确定标的方法利用飞行时间质谱(TOF)探测得到的数据文件截图如下面左图，导入Origin里如右图：行号即为横坐标，代表飞行时间，每一行数值代表质谱图中相应点的信号强度，如下图：我们用工具选取一个已知峰的信号，如水(H2O)，见下图，图中显示出该点行号为8642，信号强度为5855：

因为我们已知这个峰代表水(H2O)，那么就可以将飞行时间与质量对应起来。首先我们要了解，质谱探测得到的信号所代表的是这个物种(H2O)的同位素峰([1]H2[16]O)，那么它的质量就不是平均分子量，而是由确定组成的核素相加得到的质量。其次我们要了解，由于我们使用的是真空紫外光电离，那么形成的离子应该只带一个正电荷。因此，质谱探测到的信号实际上是带一个正电荷的阳离子([1]H2[16]O+)。我们使用下面这个软件来查询相应的m/z值，Measured mass表示质量数，Tolerence表示误差，单位为毫道尔顿，Charge on Molecule表示粒子所带电荷数，下图中的设置表示我们要查询质量数范围为[17.500, 18.500]，带1个正电荷的粒子的可能分子式及其精确质量：

结果给出[1]H2[16]O+的精确质量为18.010016。将上表拷入Origin中，并做图拟合，步骤如下：

显示下图结果：将结果粘贴于下表，A、B、C即为定标公式的参数，其含义为m/z=A+B*row+C*row^2：可自行设计表格，将目标峰的横坐标转化为精确质量数m/z。

Q&A: 1行号究竟代表多少飞行时间？一行代表2ns，如行号5000，代表飞行时间10000ns。这是通过P7888数据采集卡附带的采集软件MCDWin设置的，可以更改。 2怎么定更精确、更大范围的质量？本例只提供了定标方法，对于更精确、更大范围的质量定标，就要提供更多的数据点来拟合。可以通过如下两种途径： 2.1选取一个产物较多的质谱，利用已定好标的公式，计算相应产物或碎片峰的质量，猜测其真实分子式，并将分子式与其实际质量添加入飞行时间-质量对应表中，重新拟合得到更精确的定标公式。 2.2若大质量产物的分子式不容易猜测，那么通入少量大质量标准样品进行定标。大质量标准样品推荐芳香烃化合物，比如萘、蒽、菲等，不推荐使用脂肪烃，进入腔体后非常不易挥发。 3怎么做横坐标为质量数的质谱图？按下列步骤： 3.1在数据列左侧插入两列： 3.2将第一列填充为行号：

信息技术新发展及其应用综述

信息技术新发展及其应用陆以勤（华南理工大学电子与信息学院、教授）本专题从七个方面介绍信息技术的新发展及其应用，第一个是微电子与光电子，第二个是现代通信技术，第三个是遥感技术，第四是智能技术，第五是高性能计算机与网络，第六是消费类电子技术，第七是信息安全技术。一、微电子与光电子在讲这个之前，我想请教一下各位老师，到目前为止，唯一一个在同一个领域都取得诺贝尔奖的一个科学家，能不能说出来？不是爱因斯坦，爱因斯坦只拿过一次诺贝尔物理奖；也不是居里夫人，居里夫人是在化学和物理，不是同一个领域，她拿了两次诺贝尔奖。这个科学家叫巴丁，他是晶体管的发明人，因为他和肖克莱、布拉顿三个人一起发明了晶体管，1946年他们开展了这个研究，1947年观察到了晶体管，1956年获得诺贝尔奖，1972年因为他和另外两个科学家发明了超导，所以第二次拿到了诺贝尔物理奖。他曾经开玩笑说他每次都得了三分之一，得了两次才拿到三分之二，他还必须和另外两个科学家再合作一次，再拿一次，才能拿到整个诺贝尔奖。我们言归正传，微电子学是什么？它是电子学的分支，它主要是研究半导体材料上构成的微小型化电路的技术，包括我们刚才说的半导体器件，集成电路设计，集成电路的工艺和测试等。在信息社会，我们要求高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的电子产品，那如何研究出这种器件就是微电子学研究的内容。我们以一个它的发展线路来看一下，我刚才谈到巴丁和另外两个科学家，一个是肖克莱，他提出了著名的PN结理论，另外一个科学家叫布拉顿，他们三个于1946年1月在贝尔实验室成立了半导体研究小组，经过差不多两年，他们观察到了具有放大作用的晶体管，1956年获得诺贝尔奖。晶体管是分离电路，还不能满足我们体积小、低功耗的要求，能满足这个要求的就是集成电路。从晶体管发展到集成电路已经有50年了，1952年英国科学家G.W.A. Dummer第一次提出了集成电路的设想，1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研究出世界上第一块集成电路，2000年获得诺贝尔奖。集成电路发展了五十年，它的集成度越来越高，我们有一个著名的摩尔定律，摩尔（Gordon Moore）是Intel公司的创始人，他提出这个定律的时候是1965年，那时候他还不是在Intel，而是在仙童半导体公司做实验室主任，他为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇报告，题目是“让集成电路填满更多的元件”。摩尔定律说的是芯片上的晶片上的晶体管数量每隔两年，就是24个月翻一番，到现在摩尔定律还在起作用。我们前面说的是微电子技术，下面我们就再说一下光电子技术，为什么把微电子技术和光电子技术放在一起谈？光电看起来好像不相干，是两个独立的学科，实际上他们是有密

飞行时间质谱系统产品技术要求

飞行时间质谱系统本产品由主机和计算机（含分析软件）组成，其中主机主要由激光器、质量检测器、靶板、真空泵组和开关电源组成。飞行时间质谱系统Clin-ToF-Ⅱ通过检测生物大分子的分子量，使用蛋白指纹图谱技术，用于对口腔分离的乳酸杆菌、变异链球菌以及白色念珠菌的鉴定。 1.1 产品名称本仪器全称为飞行时间质谱系统（Clin-ToF-Ⅱ） 1.2 产品型号 1.3 产品结构组成由主机和计算机（含分析软件）组成，其中主机主要由激光器、质量检测器、靶板、真空泵组和开关电源组成。 2.1外观外壳应表面整洁，色泽均匀，无伤斑，裂纹等缺陷；文字和标志应清晰可见；各指示或显示装置应准确清晰；塑料件应无起泡、开裂、变形以及灌注物溢出现象；控制和调节机构应灵活可靠，紧固部位应无松动。 2.2技术参数(性能要求) 2.2.1质量测量范围质谱仪检测离子的质荷比范围为1540Da ～16950Da 。 2.2.2准确度 2.2.2.1内标法以参考品B完成校对后，参考品A、C的质量漂移应在800ppm内；以参考品D完成校对后，参考品E的质量漂移应在1500ppm内；以参考品F完成校对后，参考品G的质量漂移应在800ppm内。 2.2.2.2外标法参考品A、B、C、D、E、F、G分别点在靶板上邻近的两点，以其中一点的参考品进行校对，另一点内的参考品质量漂移应在1500ppm内。 2.2.3灵敏度表示质谱仪在一定信噪比下能够出峰的所需样品量。浓度为10 fmol/μl 的参考品A、浓度为20 fmol/μl的参考品B、浓度为2pmol/μl的参考品C、浓度为5pmol/μl的参考品D、浓度为10pmol/μl的参考品E条件下，检测参考品A、B、C、D、E，应有信噪比 (S/N) ＞3的出峰。 2.2.4分辨率 50 < 分辨率 < 3500。 2.2.5重复性检测参考品A、B、C、D、E物质，重复15次实验，CV＜1%。 2.3系统功能

飞行时间质谱

飞行时间质谱技术及发展前言：质谱分析是现代物理与化学领域使用的极为重要的工具。目前日益广泛的应用于原子能，石油以及化工，电子，医药等工业生产部门，农业科学研究部门及物理电子与粒子物理，地质学，有机，生物，无机，临床化学，考古，环境监测，空间探索等领域[1]。飞行时间质谱飞行时间质谱仪较其他质谱仪具有灵敏度好、分辨率高、分析速度快、质量检测上限只受离子检测器限制等优点，再配合电喷雾离子源基体辅助激光解析离子源[2]大气压化学电离源等离子源，使之成为当今最有发展前景的质谱仪。飞行时间质谱已用于研究许多国际最前沿的热点问题，是基因及基因组学、蛋白质及蛋白质组学、生物化学、医药学以及病毒学等领域中不可替代的有力工具，例如肽和蛋白分析、细菌分析、药物的裂解研究以及病毒检测。特别是在大通量、分析速度要求快的生物大分子分析中，飞行时间质谱成为唯一可以实现的分析手段，例如与激光离子源联用或作为二维气相色谱的检测器等。本文将介绍飞行时间质谱的基本原理、技术及仪器的发展历程。力求对该仪器技术有一个较清楚的认识，并对今后相关的研究工作提供建设性帮助。 1.飞行时间质谱的工作原理：TOF-MS分析方法的原理非常简单。这种质谱仪的质量分析器是一个离子漂移管。样品在离子源中离子化后即被电场加速，由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管，并以恒定速度飞向离子接收器，假设离子在电场方向上初始位移和初速度都为零，所带电荷数为q，质量数为m, 加速电场的电势差为V, 则加速后其动能应为： m v2 / 2= qe V 其中，v 为离子在电场方向上的速度。离子以此速度穿过负极板上的栅条，飞向检测器。离子从负极板到达检测器的飞行时间t，就是TOFMS 进行质量分析的判据。在传统的线性TOFMS，离子沿直线飞行到达检测器；而在反射型TOFMS 中，离子经过多电极组成的反射器后反向飞行到达检测器，后者在分辨率方面优于前者。 2.飞行时间质谱的发展：由于存在初始能量分散的问题，提高飞行时间质谱分辨率一直是研究者和仪器制造上努力的目标。仪器技术的进展也主要围绕这一目标进行。 2.1离子化技术的发展：最初TOFMS采用电子轰击的方法进行离子化。由电子枪产生的电子电离样品分子使其离解为离子，经加速形成离子束进入飞行区。这种方法可用于气、固、液体样品的分析。其缺点是：1)离子化时间较长，和一般离子的飞行时间数量级相近，容易引起大的误差；2)电子的电离及其进样方式，难以进行大分子样品的分析。目前这种离子化方式多用于小分子的分析。而新的电子发生方式如激光电子枪开始出现。后来脉冲离子发生器应用逐步广泛。用于固体或液体样品的重离子轰击、等离子体解吸(PDMS)及二次离子质谱(SIMS)属于此列。目前脉冲激光技术应用最广，包括激光解吸(LD)、共振激光离子化(RI)、共振加强单多光子离子化（RES/MPI）以及生化分析中常用的基质辅助激光解吸[4] (MALDI))等，适用于不同样品的分析。例如共振激光离子化可用于痕量金属元素的分析[3]。REMPI 则擅长复杂有机物的选择性离子化；MALDI的优点在于：1）可获得高的灵敏度，甚至能检测到离子化区的几个原子；2）对于热不稳定的生物大分子可实现无碎片离子化；3）对固体、液体表面分析，可以很好地控制离子化的位置或深度样品，分析时间大大缩短；4）可以与不同的离子化方式相结合。为解决多肽、蛋白、寡糖、DNA测序等生命科学领域中的前沿分析课题，需要发展特殊电离技术以及超高分辨、高灵敏度、大质量范围、多级串联的高档