芦笋中化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱检测

选择芦笋(Asparagus Officinalis L)新鲜茎块和两种干燥茎块为代表性植物组织样品,建立了一种直接检测芦笋中多种化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱(iEESI-MS)分析方法。在正离子检测模式下,选择甲醇(CH₃OH)作萃取溶剂,在无需样品预处理的条件下对芦笋组织样品进行直接质谱分析,获得了组织样品在m/z 50~1000范围内的化学指纹谱图,并通过目标离子的碰撞诱导解离(CID)实验,鉴定了对药物和自然产品研发具有重要意义的糖类、氨基酸、生物碱以及芦丁等多种代表性的营养成分。 本方法具有无需样品预处理、样品耗量少、操作简便、分析速度快(单个样品的分析时间少于1 min)等优点,为食源性植物组织样品的快速分析提供了一种质谱分析新方法。     

两种离子化技术气相色谱-质谱法测定橄榄油中甾醇烯类物质的比较

分别采用电子轰击(EI)和正化学电离(PCI)两种离子源技术建立了气相色谱-质谱联用法(GC-MS)同时测定橄榄油中3,5-菜甾二烯、3,5,22-豆甾三烯和3,5-豆甾二烯3种甾醇烯含量的方法,并对这两种方法进行了比较。样品经石油醚溶解,硅胶柱净化后,分别采用GC-EI/MS和GC-PCI/MS分时段选择离子监测模式进行测定,以3,5-胆甾二烯为内标进行定量。结果表明,两种方法的线性、准确度、精密度、灵敏度均较好。3,5-菜甾二烯、3,5,22-豆甾三烯和3,5-豆甾二烯分别在0.024~0.48、0.02~0.50和0.03~0.75 mg/L浓度范围内线性关系良好(r>0.999)。在3个加标水平下,GC-EI/MS和GC-PCI/MS的平均回收率分别为88.7%~99.5%、87.1%~109.2%,两种检测方法的相对标准偏差(RSD,n=6)均不超过8.3%。定量限(S/N=10)分别为0.03 mg/kg(EI),0.03~0.10 mg/kg(PCI)。通过对两种方法的比较研究发现,EI能提供更多碎片离子和结构信息,而PCI中则主要为准分子离子及反应气加合离子。应用于样品中甾醇烯的测定时,PCI的选择性和抗干扰能力明显优于EI。两种方法可相互补充和替代应用于日常检测中。     

1.0 MeV电子碰撞引起Ta 和Au 内壳电离截面的测量

无论对深入理解电子-原子的作用机制,还是在材料等领域的实际应用,电子轰击原子的内壳电离截面都具有重要意义。当前电子碰撞引起原子内壳电离的实验数据多集中在几十keV 入射能量和中小Z 靶原子,其它数据相对比较缺乏。本工作以能量为1.0 MeV电子轰击Ta 和Au 靶,通过测量靶原子特征X射线的产额,获得其K壳电离截面分别为13.3 和10.1 b,L 壳电离截面分别为554 和338 b。并将实验结果和相应的理论进行了对比,结果显示,本实验测得的K壳电离截面与Casnati、Hombourger 理论值、L 壳电离截面与Scoeld和Born-Bethe 的理论值相符。Accurate experimental data for atomic inner-shell ionization cross-sections by electrons are of basic importance both in understanding inelastic electron-atom interaction and its application. Up to now, most of available data on this process were mainly concentrated on the low and medium Z atoms by the bombardment of low energy electrons. In present experiments K-shell and L-shell ionization cross-sections of Ta and Au in collisions with 1.0 MeV eleltron were determined by measuring the characteristic X-rays emitted from the target atoms. For the present collision systems the K-shell ionization cross-sections were found to be 13.3 and 10.1 b,and the L-shell ionization cross sections were 554 and 338 b, respectively. The measured K-shell ionization cross sections are in reasonable agreement with the theoretic predictions of Casnati and Hombourger, while L-shell ionization cross sections are consistent with the theoretical results of Soc eld and Born-Bethey.     

用于空间激光通信的InGaAsP 激光二极管辐射损伤研究(英文)

对1:55 μm波长DFB 结构的InGaAsP 多量子阱激光二极管开展电子和60Co- 射线辐照试验。试验结果表明,激光二极管的斜度效率主要受带电粒子沉积的电离总剂量影响,而阈值电流和光功率主要受位移损伤剂量的影响。利用位移损伤剂量方法评价激光二极管的辐射损伤特征,并且预测其在空间辐射环境中的光功率衰退情况。模拟计算结果表明,MEO轨道辐射环境对激光二极管光功率辐射损伤远大于GEO轨道的影响,这主要是由于MEO轨道辐射环境的高能电子通量密度远大于GEO轨道的通量密度。The 1.55 μm InGaAsP multi-quantum-well laser diodes with distributed feedback structures were irradiated by electrons and 60Co- rays. The experimental results show the slope efficiency of laser diode is mostly affected by the total ionizing dose produced by charging particles, and the threshold current and the optical power mainly by displacement damage dose. The displacement damage dose methodology was employed to evaluate radiation damage of the laser diodes, and to predict the power degradations of these diodes in space. The calculated results indicate that the optical powers of the diodes will have more serious degradation for medium Earth orbit than for geosynchronous Earth orbit,due to higher fluence density of high energy electrons in GEO orbits.     

微结构气体探测器中紫外激光束的信号和指向精度实验研究

在气体探测器研究中,利用266 nm紫外激光的双光子电离物理机制使气体电离产生可测量的信号,是一种重要的标定方法.随着微结构气体探测器(MPGD)的不断发展,用紫外激光标定来实现较高精度位置分辨率成为了一种研究需求,对此有两个关键技术问题需要解决:实验研究激光可测信号大小以及激光指向精度.分析和模拟计算了紫外光电离信号大小和激光调光误差,基于微结构气体电子倍增器探测器与266 nm波长激光束,在工作气体Ar/CO_2(70/30)中,测量了不同光斑面积与输出信号的关系;设计和研制了紫外激光调光系统,实验测量了紫外光调光偏差.模拟结果与实验结果对比分析表明:紫外激光束作用于气体探测器,探测器增益在5000,前放增益为10 mV/fC时, 6 mm读出条宽输出信号幅度约400 mV;在探测器内传播距离为400 mm时,较短时间内(10—20 min)实验调光指向精度可以保证小于5′,引入z向偏差最大可以达到0.33 mm,对应z向漂移速度的测量相对误差为6.4×10-4.该研究为MPGD与紫外激光标定实验设计提供主要的设计参考.     

光电离速率影响大气压空气正流注分支的机理研究

大气压空气中的流注放电有广泛的理论和应用研究价值,包括雷电机理、输变电系统空气绝缘理论以及材料表面改性等.流注是一个快速发展的强电离区域,在传播过程中存在着一种重要的特点—分支现象.光电离为正流注发展提供必要的自由电子,且实验结果表明分支特征与流注头部的光电离速率密切相关.本文基于新的流注分支判据,采用了粒子网格单元与蒙特卡罗碰撞相结合(PIC-MCC)的三维放电模型(Pamdi3D)进行数值仿真验证.为了研究光电离速率对正流注分支的影响,仿真了毫米尺度间隙针-板电极正流注发展,系统研究了不同光电离参数的影响.当减小氮气-氧气比例、光子吸收截面或光电离效率系数后,流注均更早地出现分支现象.这些计算结果表明大气压空气中流注头部光电离速率的降低将导致其发生分支的概率更高.     

杂环分子-吗啉在同步辐射真空紫外光下的光电离解离研究

本文采用同步辐射真空紫外光电离质谱法和理论计算方法,研究了吗啉单体的光电离、解离及随后的裂解反应.实验测得吗啉单体的垂直电离能为8.37 eV(±0.05),与理论计算值8.41 eV相当吻合.实验观察到荷质比为86、57和29的吗啉碎片离子.实验和理论结果表明:荷质比为86的碎片是通过失去氢原子而产生的,而荷质比为57的碎片是通过开环消除CH_2O而形成的;荷质比为29的碎片是通过消除C_2H_4从碎片离子(C_3H_7N)~+(m/z=57)进一步解离而产生的.这一发现为研究脂肪族化合物的光损伤提供了有价值的见解,可能被转化为活细胞和其他生物系统.     

2-甲基-2-丙烯-1-醇的光电离解离研究

利用可调谐真空紫外同步辐射和分子束实验装置在8.0～15.5 eV的光子能量范围内,研究2-甲基-2-内烯-1-醇的光电离解离.测出母体离子和碎片离子:C_4H_8O~+、C_4H_7O~+、C_3H_5O~+、C_4H_7~+、C_4H_6~+、C_4H_5~+、C_2H_4O~+、C_2H_3O~+、C_3H_6~+、C_3H_5~+、C_3H_3~+、CH_3O~+和CHO~+的光电离效率曲线,并获得母体分子的电离能和碎片离子的实验出现势.在B3LYP/6-31+G(d,p)理论水平上,计算光电离过程中母体分子、过渡态和中间体的稳定结构.采用CCSD(T)/cc-pVTZ耦合簇方法计算零点能,得到母体电离能和碎片离子的出现势.通过实验和理论研究,提出2-甲基-2-丙烯-1-醇的光解离路径,分子内氢转移是其中大部分解离途径中的主要过程.     

激光解吸电离技术在线测量苯水相二次有机气溶胶

利用气溶胶激光飞行时间质谱仪激光解吸电离技术开展了苯水相二次有机气溶胶在线测量研究。实验结果表明,苯水相光氧化反应形成的二次有机气溶胶粒子粒径小于1.0μm,激光解吸电离质谱中存在醛类m/z 29(CHO~+)、57(CHOCO~+),羧酸m/z 44(COO~+),苯环m/z 77(C_6H~+_5)、65(C_5H~+_5)和酚类化合物m/z 93(C_6H_5O~+)特征裂解碎片峰。醛类、羧酸和酚类化合物是苯水相SOA粒子的化学组分,各类型组分含量大小关系为:醛类化合羧酸酚类化合物。气溶胶激光飞行时间质谱仪激光解吸电离技术能够用于水相SOA粒子化学组分的在线测量,可用于水相SOA形成机理和过程的研究。     

数字化实验在化学核心素养“宏观辨识与微观探析”维度的教学应用——以弱电解质的教学为例

依托人教版《化学反应原理（选修4）》教材,利用数字化实验测定无限稀释冰醋酸过程中的电导率和pH的变化,通过宏观现象观察和图像辨识,从微观上深入解析弱电解质的电离特征,突破越稀越电离的认识边界。在激发学生学习兴趣和学习动力的同时,从“宏观辨识与微观探析”维度帮助学生形成整合的弱电解质结构性知识,探索化学平衡的思维规律。