频分傅立叶变换离子阱质谱的理论与实验研究

项目名称： 频分傅立叶变换离子阱质谱的理论与实验研究

项目编号： No.21475010

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 徐伟

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 85万元

中文摘要： 质谱新原理和新仪器不仅是质谱产业化的基础，而且是科学家发现新现象、新原理的重要工具之一。本项目拟研究傅立叶变换离子阱频分原理，并通过实验开发频分傅立叶变换离子阱质谱分析方法。将具有高分辨率、非破坏性的傅立叶变换技术与具有多级质谱、气相离子反应等功能的离子阱技术有机结合。为此，项目首先通过数学建模和离子阱仿真，开展高次谐波激发离子瞬态响应特性研究，探索傅立叶变换离子阱频分原理及其工作模式。在此基础之上，结合电子信息领域内的先进理论和技术，搭建实验验证平台，考察频分傅立叶变换质谱分析方法在分辨率、离子无损检测、气相离子反应等方面的优势。项目如获成功，将为生物大分子结构分析、复杂体系离子/离子、离子/分子反应机理研究提供新的方法与工具，也可促进我国原创质谱仪器的研发。

中文关键词： 离子阱；傅立叶变换质谱；频分原理；高次谐波

英文摘要： The development of new mass spectrometry (MS) theory and instrument is critical to MS industrialization, more importantly; it is the key for discoveries in biology, chemistry and physics. In this work, based on frequency division theory, a new Fourier Transform Quadrupole Ion Trap MS (FT-QITMS) technique will be developed. To this purpose, high-order harmonic motion of an ion under different types of AC excitation will be first studied through mathematic modeling and multi-physics simulation. Different operation modes will be explored, including broadband and narrow-band excitation and detection. As a result, a FT-QITMS testing system will be set up and characterized, which will have the advantages such as high resolution, non-destructive nature, gas-phase ion reaction capability and etc. The success of this project will not only provide a new tool for biomolecule structure analysis and complex gas phase ion chemistry system analysis, but also benefit the development of general MS instrumentation.

英文关键词： Ion Trap;Fourier Transform Mass Spectrometry;Frequency Division Theory;High-order Harmonic