【行業】質譜儀-高精密廣應用國產替代加速(36頁)

質譜儀:稱量離子質量的高精尖儀器,被譽為“科學儀器的皇冠”。科學實驗常用的分析儀器包括色譜儀、質譜儀、光譜儀、波譜儀、能譜儀等;根據禾信儀器招股說明書,質譜儀因靈敏度高、分辨率高、分析范圍廣、分析速度快等特點,被譽為“科學儀器的皇冠”。質譜儀工作的原理是將分析樣品電離為帶電離子,不同質荷比的帶電離子在電/磁場作用下分離,并通過檢測器形成包含“質荷比-相對強度”的質譜圖,實現定性及定量分析。

質譜儀基本構造包括五大部件,其中離子源(電離樣品為離子)和質量分析器(分離離子)是核心零部件。根據《質譜分析技術原理與應用》,質譜儀種類繁多,但基本構造大致相同,從工作流程來看:(1)樣品直接或間接通過進樣系統導入質譜儀后,離子源會先將樣品電離為氣相帶電離子;(2)不同質荷比的帶電離子進入質量分析器,并在電場或磁場的作用下發生分離;(3)檢測器識別不同離子的電信號并最終轉化為質譜圖。此外,質譜儀工作需要在渦輪分子泵提供的真空系統中進行,以保證離子間不會相互碰撞而損失。其中,離子源可將不同物質電離成帶電離子,為質譜儀的“門戶”;質量分析器可將不同離子分離,為質譜儀的“心臟”;二者均是質譜儀的核心零部件。

離子源的種類影響質譜儀檢測物質類型的豐富度,國內企業通過自研打破“卡脖子”局面。不同類型的物質所采用的離子源類型不同,如氣態物質多使用EI及CI,液態物質多使用ESI、APCI、APPI,固態多使用LDI、MALDI等離子源。企業的核心競爭力體現在能否研發各類離子源來適配不同的應用場景。根據中國化學會質譜分析委員會,目前應用最廣泛、最成熟的離子源技術分別為EI、ESI、MALDI。而國內部分企業已實現自研,如禾信儀器已分別在2015、2016、2018年獲得EI、ESI、MALDI的自研專利技術(國外發明時間分別為1918、1968、1987年),將離子源領域的研發差距縮短至30年。

分享到: