分析仪器稳定可靠的光电技术保障：详解 BCEIA 2017 滨松新品

　　而滨松展台上也聚集了新老朋友，人潮攒动在一个不大的透明展柜周围，而在这个展柜中，就是这次滨松为分析仪器应用准备的新惊喜！

　　按照分析技术方法的不同，分析仪器一般可分为光、电、色、质四大板块，那针对不一样领域，此次滨松带去的“新惊喜”——新产品和新的解决方案到底是怎样的呢？下面让我们重返会场，打开展柜的玻璃罩，一个一个地拿起来详细地理解阅读，同时也将分享各种分析仪器应用的小知识哦！here we go~

　　质谱技术发展至今已逾百年，一百多年来，质谱工作者们站在彼此的肩头，将一个简单的物理现象在理论和实践上推到今天的高度。从一开始对元素同位素的辨别、相对原子量的测定，到第二次世界大战用于分离核燃料铀235制造，乃至今天大范围的应用于化学、环境、医学及生命科学研究，质谱技术的每一次进步，都推动了其他相关领域，如原子物理学、化学、材料科学、核技术、环境科学、生命科学乃至地球和天体科学的发展。

　　上图是质谱仪的基本工作流程，在本次bceia中，图中所示的几个重要元件就是滨松展台的重头戏之一。

　　离子源的发展一直影响着质谱技术的发展，反过来质谱技术的发展也对离子源不断提出着更高的要求。

　　大气压光致电离源（atmospheric pressure photoionization，appi）是由前苏联的i. a. revel’ skii在1986年推出的，其最初的目的是取代放射性的ni63来提供分子电离的能量，出乎意料的是，这一改变使仪器的线性范围得到扩展并提高了灵敏度。之后通过对结构的一直在改进，这种技术逐渐应在了那些难于被esi和apci技术离子化的化合物上。

　　全新光致电离离子源——vuv氘灯 l13301，就能很好的担起这个任务。

　　基于mgf2窗材的滨松vuv氘灯可以促成一种高电离效率、碎片离子峰产生量少的新型软电离方式。

　　电离能可达到10.78ev，电离效率提高，且相对于传统pid灯可以电离出更多的离子，使仪器整体灵敏度有数倍提高，此外还具备低成本、易安装等特点。

　　电子倍增器（electron multiplier, 下称em）是目前使用最多的质谱探测器，其形式多样，基础原理是对带电粒子产生的次级电子进行放大。从质量分析器出来的离子根据其极性不同被施加正/负高压，在此高压下离子被加速进入em。em可分为非连续式（discrete dynode electron multiplier，下图a）和连续式倍增电极（channel electron multiplier, cem，下图b）。

　　其通常有13~23级表面涂布有良好次级电子发射能力的金属氧化物（如cu-be的氧化物）的倍增电极。从质量分析器出来的离子束被聚集在第一级（或转换打拿极）上之后从其表面会发射一次电子，一次电子的数目和离子束的性质（质量、携带电荷、结构等）、撞击速度、倍增极表面金属合金氧化物的功函数等因素相关。根据电子轨迹的设计，一次电子之后打到之后的倍增极产生二级电子，最后阳极部分负责将经过各级倍增的二次电子进行收集，并通过外接电路将电流信号进行输出。

　　传承了pmt的工艺，滨松em也已有40年的历史。因为em一般作为四级杆及四级杆相关串联质谱仪的探测器去应有，有必要进行定量分析，因此要求em具有宽动态范围、长寿命、高增益等特性。除了具有上述特征外，滨松的em还可以依据客户不同需求提供丰富的产品线：小体积紧凑型、低噪声结构型、双极性探测型、大动态范围双模式输出型等。

　　icp-ms得到更广泛的应用，因为icp-ms面向的是痕量无机元素的测定（检出限ppt级别），本次展会上的具有大动态范围双模式输出（模拟输出和计数输出）的em r13733就十分合适了。

　　某些金属的硫化物、氧化物或硅酸盐等粉末状晶体在适当处理后具有受激发光的特性，这些材料称之为晶态磷光体，当高速光电子轰击荧光屏时，晶态磷光体基质中的价带电子受激跃迁到导带，所产生的电子和空穴分别在导带和价带中扩散。当空穴迁移到发光中心的基态能级上时，就等于发光中心被激发了，而导带中的受激电子有可能迁移到这一受激的发光中心，产生电子和空穴的符合而释放光子。

　　具有极短衰减时间（仅为3.5ns）的滨松快速荧光屏j13550-09d，可以与微通道板结合构成组件，使得待测离子打出的电子在荧光屏上进行显像。

　　在tof-ms发展的早期，因为缺少能使大分子离子化的电离源，主要使用的离子源是ei，但是ei源产生的离子动能基本一致，tof中离子飞行动能受到初始动能的影响使其飞行时的速度差别不大，导致tof-ms的仪器解析能力不高，再加上当时使用的光束示波记录仪赶不上仪器数据产生的速度，制约了tof-ms的应用。

　　现在tof-ms已被用于很多国际前沿和热门课题的研究：小分子领域，如结合气溶胶采样系统或vuv真空紫外光源，应用于环保pm2.5或是vocs在线源监测及应急监测；大分子领域，结合maldi应用于蛋白质组学、药物代谢、基因及基因组学、微生物检验等领域，特别是在大通量、分析速度要求快的生物大分子分析中，tof-ms成为唯一能轻松实现要求的分析手段。

　　近红外（NIR）光谱仪和拉曼光谱仪近年来非常关注，特别是在食品安全、农业畜牧业、药物质检、国土安全等领域，便携式手持式近红外、拉曼光谱仪得到慢慢的变多的应用。针对市场对小型化便携化及特别应用的需求，这样的产品即呈现了出来：

　　基于mems法布里-珀罗干涉（fpi）的微型近红外光谱探测器c14272、c13272-02（近红外应用）

　　可以高灵敏度分析化学物质的结构和组成，具有非接触、非侵入性和无损性，无需样品制备（或者只需简单样品制备）等特点。随着仪器开发和分析方法等方面的突破，如荧光校正技术等，拉曼光谱得到愈来愈普遍的应用，包括药物分析、爆炸物探测、文物检测、医疗诊断等多个领域。

　　高效和易于使用的小型便携式或手持式拉曼系统，是拉曼光谱一个重要方向。大多数这样的手持系统能够直接分析容器和包装袋中的样品，不需要任何样品制备，同时也避免了对化学物质的接触。

　　在面对具有特别强荧光信号的待测物时，为降低背景荧光信号，1064nm激光器拉曼无疑是最佳选择。

　　考虑到很多测试中2500cm-1拉曼位移已能满足应用，此时对应的波长在1450nm左右，因此滨松推出了具有更低暗噪声、长波截止波长在1450nm的ingaas图像传感器。

　　UV-Vis）检测器/二极管阵列检测器（DAD）是高效液相色谱（HPLC）中应用最多的检测器。其检测器的光源紫外部分为氘灯。此次出展的X2D2氘灯L9518的中心部分亮度是常规氘灯的2倍，为检测器灵敏度的提升提供了更优选择。

　　具有更高的紫外响应和紫外响应平滑度，且针对紫外区域探测，滨松的cmos图像传感器无需镀膜，没有多步光电转换的损耗且没有薄膜损耗，给仪器应用提供更优化的探测端使用体验。