教学质谱仪的设计、构造及其在实验教学中的应用

引用本文: 苏海峰, 邓顺柳, 李云凯, 吴迪, 林志敏, 黄晓圳, 梁曼玉, 卢文和, 邱源, 郑兰荪. 教学质谱仪的设计、构造及其在实验教学中的应用[J]. 大学化学, 2023, 38(10): 225-234. doi: 10.3866/PKU.DXHX202212050 shu

Citation: Haifeng Su, Shunliu Deng, Yunkai Li, Di Wu, Zhimin Lin, Xiaozhen Huang, Manyu Liang, Wenhe Lu, Yuan Qiu, Lansun Zheng. Design and Construction of a Teaching Mass Spectrometer and Its Application in Experimental Teaching[J]. University Chemistry, 2023, 38(10): 225-234. doi: 10.3866/PKU.DXHX202212050 shu

教学质谱仪的设计、构造及其在实验教学中的应用

苏海峰 ^1, ,
邓顺柳 ^{1,
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李云凯 ^1, ,
吴迪 ^1, ,
林志敏 ^2, ,
黄晓圳 ^2, ,
梁曼玉 ^2, ,
卢文和 ^2, ,
邱源 ^2, ,
郑兰荪 ^1,

1.
厦门大学化学化工学院, 化学国家级实验教学示范中心(厦门大学), 福建厦门 361005;
2.
中元汇吉生物技术股份有限公司, 重庆 400039

通讯作者: 邓顺柳,Email:sldeng@xmu.edu.cn

基金项目:
国家自然科学基金重大仪器研制项目(21827801)；基础学科拔尖学生培养计划2.0研究课题(20222108)

摘要: 介绍了教学质谱仪的设计理念及仪器基本构造。教学质谱仪按模块化设计，由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、真空系统、控制系统，以及计算机系统等部分组成，适合学生自主搭建与调试。以“教学质谱仪的搭建、调试与应用”实验为例，介绍教学质谱仪在实验教学中的应用。通过自主搭建和调试质谱仪器，不仅可以深化学生对质谱仪器原理和构造、质谱分析方法的认识，提升实践能力和知识综合应用能力，更重要的是打破了学生对科学仪器的神秘感，激发了学生的学习兴趣与好奇心，对培养学生的实践能力和创新意识具有重要影响。

关键词:

教学质谱仪
/ 模块化
/ 组装
/ 调试
/ 应用

English

Design and Construction of a Teaching Mass Spectrometer and Its Application in Experimental Teaching

1.
National Demonstration Center for Experimental Chemistry Education (Xiamen University), College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, Fujian Province, China;
2.
Zybio Inc., Chongqing 400039, China

Corresponding author: Shunliu Deng, sldeng@xmu.edu.cn

Received Date: 18 December 2022
Revised Date: 16 January 2023

Abstract: The design concept and basic structure of a teaching mass spectrometer are introduced. The mass spectrometer is modular and comprises a sample input system, an ion source, a mass analyzer, a detector, a vacuum system, a control system, and a computer system. Therefore, students can independently assemble and adjust the mass spectrometer. Considering the “Construction, debugging, and application of a teaching mass spectrometer” experiment as an example, the application of the teaching mass spectrometer in experimental teaching is introduced. By independently assembling the instrument, students should become intimately familiar with mass spectrometers. In addition, students should gain a thorough understanding of mass spectrometry and instrument structure, thereby improving their practical skills and knowledge.

Key words:

1. [1]
  张树永, 张剑荣, 陈六平. 大学化学, 2016, 31 (9), 1.
2. [2]
  彭淑女, 陈招斌, 李华敏, 方雪明, 杨利民, 王翊如, 任艳平. 大学化学, 2022, 37 (10), 2112044.
3. [3]
  我院自制教学仪器亮相"2022年国家级实验教学示范中心主任联席会化学化工学科组会议".[2022-11-04]. https://chem.xmu.edu.cn/info/1273/16644.htm
4. [4]
  国家级教研盛会促发展, 自研型仪器成果书亮点.[2022-11-03]. http://ikkem.com/newsshow.php?cid=50&id=871
5. [5]
  Hoffmann, E.; Stroobant, V. Mass Spectrometry Principles and Applications, 3rd.; John Wiley & Sons Ltd.; Chichester, UK, 2007.Hoffmann, E.; Stroobant, V. Mass Spectrometry Principles and Applications, 3rd.; John Wiley & Sons Ltd.; Chichester, UK, 2007.
6. [6]
  Su, H.-F.; Xue, L.; Li, Y.-H.; Lin, S.-C.; Wen, Y.-M.; Huang, R.-B.; Xie, S.-Y.; Zheng, L.-S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6122.Su, H.-F.; Xue, L.; Li, Y.-H.; Lin, S.-C.; Wen, Y.-M.; Huang, R.-B.; Xie, S.-Y.; Zheng, L.-S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6122.
7. [7]
  Chen, M.-M.; Su, H.-F.; Xie, Y.; He, L.-F.; Lin, S.-C.; Zhang, M.-L.; Wang, C.; Xie, S.-Y.; Huang, R.-B.; Zheng, L.-S. Sci. Bull. 2018, 63, 1351.Chen, M.-M.; Su, H.-F.; Xie, Y.; He, L.-F.; Lin, S.-C.; Zhang, M.-L.; Wang, C.; Xie, S.-Y.; Huang, R.-B.; Zheng, L.-S. Sci. Bull. 2018, 63, 1351.
8. [8]
  李文莹, 郑兰荪, 黄荣彬, 庄马展, 丁少平, 周牧易. 厦门大学学报(自然科学版), 1990, 29 (3), 282.
9. [9]
  郑兰荪, 黄荣彬, 王光国, 李文莹, 庄马展, 周牧易. 分析仪器, 1990, No. 2, 12.
10. [10]
  郑兰荪, 黄荣彬, 王光国, 朱海坤, 周牧易. 实验技术与管理, 1992, 9 (2), 7.
11. [11]
  Makarov, A. Anal. Chem. 2000, 72, 1156.Makarov, A. Anal. Chem. 2000, 72, 1156.

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1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

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English

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