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《天津大学》 2011年
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气相色谱—谱联用仪关键技术的研究

黄超  
【摘要】:气相色谱-质谱联用仪(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)是色谱技术、质谱技术与计算机技术三种现代化技术紧密结合的产物,是可获得待测组分保留时间与分子结构两方面信息的仪器分析系统,广泛应用于环境与食品药品检测等安全领域。 本论文以为GC-MS设计和优化提供理论基础和技术支撑为研究目的,针对GC-MS的三大核心单元开展关键技术研究,包括离子产生、离子传输以及信息处理。主要的工作内容和创新点包括以下三个方面: 1、离子的产生:以电子轰击离子源(EI源)为对象,研究分析离子源参数对其性能的影响,为设计和优化GC-MS的离子源提供理论基础。 (1)分析EI源参数对性能的影响。基于计算机辅助模拟实验,将相空间分析方法应用在离子源各参数对离子束从离子源出射时分布状态影响的研究中。 (2)以分析数值计算获得EI源内拉普拉斯和泊松电场分布为手段,解释了EI源内空间电荷效应如何影响出射离子束强度。同时利用计算机辅助模拟方法首次分析了电子流束强度增加引起质量歧视的原因。 2、离子的传输:以四极杆质量分析器为对象,研究有限尺寸射频四极电场初始相位如何影响离子在电场内的状态,从而获得离子完全通过有限尺寸射频四极电场所需满足的入射条件,该入射条件是进行离子源设计时必须考虑的因素。采用四阶Runge-Kutta方法获得初始相位与离子最大径向位移的关系曲线。据此提出射频四极电场的初始相位接受区间这一概念,该接受区间用来衡量离子能够通过电场所对应初始相位的取值范围。同时分析获得了离子初始入射位置及四极电场工作点对初始相位接受区间的影响曲线。将计算机辅助模拟方法与理论推导方法相结合,系统地在相空间内分析初始相位对接受椭圆的影响,并据此给出了能够实现100%离子通过率的离子初始入射条件范围。 3、信息处理:研究了GC-MS信息处理的三个基本组件:数据存储结构、原始数据的提纯和质谱谱库检索。 (1)数据存储结构:在分析GC-MS数据特性的基础上,以提高数据通用性为目的,设计了一种数据存储结构; (2)提出了一种基于“模型峰”的数据提纯算法,该算法旨在被一些离子源污染物,柱流失物以及样品基质等干扰离子干扰的质谱图中,将标化合物的质谱图提取出来,为提高后续利用质谱谱库检索方法所进行的定性分析的准确性奠定基础; (3)将信息检索领域的向量空间模型应用于质谱谱库检索当中,并将样品谱图和参考物谱图均看成向量空间内的向量,利用向量夹角来衡量两谱图之间的相似性来实现库检索。算法中还首次引入了未知物谱图向量与参考物谱图向量中峰强比例计算,这一因素的引入提高了算法的检索性能。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O657.63

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高楠;调谐二极管激光吸收光谱中的若干关键技术研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 宋爽;气相色谱—质谱联用仪的纯净谱图提取与检索算法的研究[D];天津大学;2012年
2 孙传强;ICP-MS的离子运动研究与仪器实现[D];天津大学;2011年
【参考文献】
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1 扈庆;田地;方向;;有机质谱谱图的库结构改进及检索新算法[J];分析化学;2006年07期
2 张海波;;四极滤质器中接受相图的变换[J];分析仪器;1991年02期
3 吕林;邓慧敏;林中祥;;ESI-MS法研究N-苯甲酰基-脱氢枞胺衍生物与血管紧张肽Ⅲ的相互作用[J];高等学校化学学报;2011年04期
4 律祥俊,林少凡,张金碚,张法义;一种有机质谱谱图的库检索新算法[J];高等学校化学学报;1994年05期
5 扈庆;方向;田地;;一种有机质谱检索的匹配算法[J];计算机与应用化学;2005年11期
6 王其冬;丁传凡;贺赛龙;水新国;;中国小型质谱仪的市场需求和产业发展分析[J];宁波大学学报(理工版);2007年04期
7 徐同仁;席伯龄;;四极滤质器中离子运动方程的近似解法及100%传输时的接受相图[J];真空科学与技术;1983年03期
8 屠基元;圆棍四极场的相空间动力学考察[J];真空科学与技术;1986年Z1期
9 刘燕文;田宏;韩勇;陆玉新;赵青兰;徐振英;孟鸣凤;张哓伟;王晓艳;张洪来;;利用飞行时间质谱研究热阴极蒸发特性[J];真空科学与技术学报;2007年05期
10 黄超;张建超;汪(日燕);杜康;高艳艳;赵学玒;;用于气相色谱-飞行时间质谱联用分析系统的电子轰击源及传输接口研制[J];真空科学与技术学报;2010年05期
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1 扈庆;分析仪器数据格式及质谱检索系统的研究与应用[D];吉林大学;2006年
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1 张建超;气相色谱—行时间质谱联用技术的研究[D];天津大学;2010年
2 吕鸿略;基于向量空间的中文科技文献信息检索系统研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
3 黄超;基于频率扫描的数字化四极杆滤质器的研究[D];天津大学;2007年
4 杜康;气相色谱与飞行时间质谱联用仪器系统(GC-TOF MS)中关键技术的研究[D];天津大学;2009年
【共引文献】
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1 张丽,胡彦深,张春流;一种高性能电子枪的设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期
2 张静;闫实;;气质联用检测蔬菜中菊酯类农药残留量研究[J];安徽农业科学;2011年30期
3 马向国,顾文琪;液态金属离子源发射尖的制备工艺与技术[J];微纳电子技术;2005年03期
4 马向国;顾文琪;;聚焦离子束加工技术及其应用[J];微纳电子技术;2005年12期
5 陈曦,徐立新,毕军建,崔占忠;基于圆阵的被动式静电探测系统定位方法研究[J];北京理工大学学报;2005年02期
6 刘冰;李峻青;刘海燕;姜巍巍;张密林;;金属表面二硫化钼处理技术的研究进展[J];表面技术;2006年03期
7 邓莉;;热脱附、固相微萃取、同时蒸馏萃取对牛肉香精呈香组分提取效果的比较研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2011年02期
8 蒲海;王远强;张婧诗;王勇;王桂江;林治华;;运用气相色谱-质谱(GC-MS)联用法对牛至挥发油化学成分的分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年05期
9 张衡,李野;真空中无源轴对称静电场与等位线的描绘[J];长春光学精密机械学院学报;1994年04期
10 马向国,顾文琪;新一代微细加工的手段聚焦离子束技术及组合系统[J];电子工业专用设备;2004年04期
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1 王亚楠;柴晓苇;廖学品;石碧;;油霜成分的GC-MS分析[A];2010年全国皮革化学品会议论文集[C];2010年
2 杜金腾;刘敏;;质谱分析技术在化学分析中的应用研究[A];第三届空间材料及其应用技术学术交流会论文集[C];2011年
3 韩亮;宁超;赵玉清;;一种新型永磁铁构成的e型电子枪偏转系统的聚焦特性研究[A];2008年全国荷电粒子源、粒子束学术会议暨中国电工技术学会第十二届电子束离子束学术年会、中国电子学会焊接专业委员会第九届全国电子束焊接学术交流会、粒子加速器学会第十一届全国离子源学术交流会、中国机械工程学会焊接分会2008年全国高能束加工技术研讨会、北京电机工程学会第十届粒子加速器学术交流会论文集[C];2008年
4 郑水庆;王威;张润生;梁晨;汪蓉;吴忠平;陈永生;张玉荣;;GC/MS-SIM法同时测定人血中安坦、氯丙嗪和氯氮平[A];公共安全中的化学问题研究进展(第二卷)[C];2011年
5 马向国;顾文琪;;纳米聚焦离子束系统液态金属离子源的研制[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
6 田宏;刘燕文;韩勇;易红霞;扬靖鑫;徐振英;孟鸣凤;张洪来;;钡钨阴极用大电流低蒸发发射物质的研究[A];中国真空学会2008学术年会论文集[C];2008年
7 王鹏翔;肖梅;张晓兵;雷威;王保平;;利用四极质谱计研究浸渍阴极的热蒸发特性[A];第六届华东三省一市真空学术交流会论文集[C];2009年
8 韦冠一;翟利华;李雪松;张子斌;万可友;;18位高分辨高稳定度数模转换系统[A];2007年全国质谱学会无机质谱、同位素质谱、质谱仪器和教育学专业委员会学术交流会论文集[C];2007年
9 李峣;钱枫;何翔;;大气样品中多氯联苯的分析方法[A];2012中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2012年
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1 赵金花;离子注入光学晶体波导结构的特性研究[D];山东大学;2011年
2 欧阳永中;电子轰击和电喷雾电离源有机质谱裂解规律的量子化学解析[D];中南大学;2010年
3 胡权;微波管电子光学系统数值模拟及CAD技术研究[D];电子科技大学;2011年
4 张晨光;常见食物中毒应急处置中毒物质质谱快速筛选确证辅助信息系统构架探索[D];中国疾病预防控制中心;2011年
5 曾永彬;屏蔽模板随动式微细电铸技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 胡洋洋;UV-LIGA与微细电加工组合制造金属阵列网板技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 段君毅;场致发射电推力器工作性能及其发射机理研究[D];上海交通大学;2011年
8 于晓娟;微囊藻抑制—AgBiO_3应急处置与酵母菌生态抑制法的研究[D];上海交通大学;2011年
9 祁先进;低剂量Ga~+辐照和温度对自旋阀磁性能及其稳定性的影响[D];南京航空航天大学;2010年
10 刘勇;微细电解铣削加工技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
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1 刘庆斌;HPLC-MS法对5种中药材中有机磷农药多残留检测研究[D];华中农业大学;2010年
2 赵常锐;祁红特征香气成分研究[D];安徽农业大学;2010年
3 李会娜;三氮唑核苷与含氮双膦酸衍生物的合成及电喷雾质谱裂解规律研究[D];郑州大学;2010年
4 袁彩红;紫花松果菊挥发油成分分析及抗炎抑菌、抗氧化作用研究[D];安徽农业大学;2010年
5 惠力;质谱式海水污染物快速测量系统的研究[D];中国海洋大学;2010年
6 高明星;棉织物鱼腥味客观检测方法的对比研究[D];北京服装学院;2010年
7 胡倩;灯盏花化学成分的研究[D];武汉工程大学;2010年
8 高洁;茅莓中有效成分的液质联用分析及药理活性研究[D];浙江大学;2011年
9 毛艳萍;城市污水污泥分组预处理及其热解规律[D];东华大学;2011年
10 陶晓峰;高效率磁流变抛光技术的研究与应用[D];东华大学;2010年
【同被引文献】
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1 廖臣;祝大军;刘盛纲;;五点差分格式求解泊松方程并行算法的研究[J];电子科技大学学报;2008年01期
2 李冰,杨红霞;电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术在地学研究中的应用[J];地学前缘;2003年02期
3 扈庆;田地;方向;;有机质谱谱图的库结构改进及检索新算法[J];分析化学;2006年07期
4 李冰,杨红霞;电感耦合等离子体质谱技术最新进展[J];分析试验室;2003年01期
5 律祥俊,林少凡,张金碚,张法义;一种有机质谱谱图的库检索新算法[J];高等学校化学学报;1994年05期
6 高楠;杜振辉;齐汝宾;马艺闻;高东宇;陈文亮;汪嚥;;调谐二极管激光吸收光谱技术中的线形误差与校正[J];光电子.激光;2011年06期
7 严秀平,倪哲明;联用技术应用于元素形态分析的新进展[J];光谱学与光谱分析;2003年05期
8 马维光,尹王保,黄涛,赵延霆,李昌勇,贾锁堂;气体峰值吸收系数随压强变化关系的理论分析[J];光谱学与光谱分析;2004年02期
9 阚瑞峰;刘文清;张玉钧;刘建国;王敏;高山虎;陈军;;可调谐二极管激光吸收光谱法监测大气痕量气体中的浓度标定方法研究[J];光谱学与光谱分析;2006年03期
10 涂兴华;刘文清;张玉钧;董凤忠;王敏;王铁栋;王晓梅;刘建国;;CO和CO_2的1·58μm波段可调谐二极管激光吸收光谱的二次谐波检测研究[J];光谱学与光谱分析;2006年07期
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1 扈庆;分析仪器数据格式及质谱检索系统的研究与应用[D];吉林大学;2006年
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1 胡波;在线光谱数据的滤波优化与TDLAS系统集成[D];天津大学;2010年
2 李金义;半导体激光器的宽谱快速调谐及其在气体检测中的应用[D];天津大学;2010年
3 白云峰;二氧化碳浓度监测的二极管激光光谱技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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5 吕鸿略;基于向量空间的中文科技文献信息检索系统研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
6 齐汝宾;基于调谐激光光谱技术的痕量气体检测技术研究[D];天津大学;2008年
7 翟雅琼;基于准连续激光调制吸收光谱检测技术的研究[D];天津大学;2009年
8 杨杰文;基于调谐激光吸收光谱技术的气体检测系统研究及优化[D];天津大学;2009年
【二级引证文献】
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1 刘景旺;DFB激光器的调谐动态特性及测量方法研究[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
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1 陈海勇,苍大强,杨天钧;TVS─2200红外热像仪图像数据解码及其在计算机上显示[J];北京科技大学学报;1995年S1期
2 储艳秋;蒋公羽;戴兆云;郑松柏;丁传凡;;电喷雾质谱研究谷胱甘肽与B族维生素的非共价复合物[J];复旦学报(自然科学版);2009年01期
3 肖文,姜红石;MS/MS的原理和GC/MS/MS在环境分析中的应用[J];环境科学与技术;2004年05期
4 刁开盛;尹显洪;王海军;;脱氢枞胺的分子结构和性质[J];福建林业科技;2009年03期
5 朱大模,杨伯宇,洪群发,孙国强,许崇德;智能质谱解释系统的创建[J];分析化学;1994年03期
6 张海波;刘栋;;四极滤质器中100%传输相图的一种新的绘制方法[J];分析仪器;1990年02期
7 杨伯宇,朱大模,孙国强,刘人余;ASES/MS智能质谱解析系统与HP5971 MS ChemStation的软件接口[J];分析仪器;1995年01期
8 缪华健,胡上序;化学谱图处理软件包[J];分析仪器;1996年01期
9 李玉江;分析仪器数据处理系统软件的开发[J];分析仪器;2002年01期
10 张华蓉;张寒琦;王玉堂;李丹;丁兰;;电喷雾质谱法研究人参皂苷Rb_1和Rd与细胞色素c的非共价复合物[J];高等学校化学学报;2006年11期
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1 许青松;化学计量学基础算法研究[D];湖南大学;2001年
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1 刘震;质谱仪软件平台的研究与开发[D];吉林大学;2005年
2 杜康;气相色谱与飞行时间质谱联用仪器系统(GC-TOF MS)中关键技术的研究[D];天津大学;2009年
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1 沈伟健;徐锦忠;杨雯筌;沈崇钰;赵增运;丁涛;吴斌;;两种离子源技术气相色谱-质谱法检测茶叶中酰胺类除草剂的残留量[J];色谱;2007年05期
2 黄超;赵学;张建超;汪曣;;基于相空间方法的电子轰击离子源参数对其性能影响的研究[J];真空科学与技术学报;2011年02期
3 李钟敏;倪基华;;有机质谱学基础(一)[J];火炸药;1979年02期
4 李铭汉;周延林;;化学杀雄剂均三嗪二酮的质谱测试[J];广州化学;1982年02期
5 曲加新,何锡文,王永泰,杨万龙;目标转换因子分析与库检索相结合用于红外混合体系定性分析[J];分析化学;1997年05期
6 刘思东,崔秀君,张卓勇,郭英娜,叶汉峰,丁蕴铮;温度限制串联相关网络用于有机环境污染物紫外光谱的识别[J];光谱学与光谱分析;2003年01期
7 徐贞元,叶汝求;质子激发X射线谱的解析——分析软件和数据库(一)[J];分析测试学报;1991年03期
8 郭瓦力,王希民;CA的光盘数据库检索方法[J];化学世界;2002年06期
9 黄超;蒋学慧;代丽;汪曣;赵学玒;;一种基于向量空间模型的质谱谱库检索算法[J];真空科学与技术学报;2010年06期
10 于永庆,于生棣,杨景贤,金淑萍;咪菌腈及其杂质组分的气相色谱/质谱/数据处理研究[J];化学世界;1993年07期
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1 赵沁;张博;张铁;岳秀英;;GC-MS法测定碳酸丙烯酯的组成[A];2005年全国有机质谱学术交流会论文集[C];2005年
2 孟广慧;刘珩;林炳炎;;辛基酚合成产物的气相色谱分析[A];天津市第八次色谱学术交流会论文集[C];1993年
3 薛慧峰;赵家林;秦鹏;刘满仓;胡之德;;热裂解汽油C_9馏分加氢产物分析[A];西北地区第三届色谱学术报告会暨甘肃省第八届色谱年会论文集[C];2004年
4 张立坚;蔡春;王秀季;;化橘红挥发油的化学成分分析[A];中国有机质谱学第十三届全国学术大会论文集[C];2005年
5 林培光;刘弘;樊孝忠;王涛;;一种新的语义网信息检索方法(英文)[A];全国语域web与本体能研讨会论文集[C];2006年
6 王贤文;刘则渊;朱晓宇;;基于Web of Science全库检索的期刊分类方法研究[A];科学学理论与科学计量学探索——全国科学技术学暨科学学理论与学科建设2008年联合年会论文集[C];2008年
7 张志杰;蔡宝昌;李林;沈鸣;杨晨;;百合的GC/MS指纹图谱研究[A];中药化学研究与药物创新——中华中医药学会中药化学分会2006年度学术研讨会论文集[C];2006年
8 高宇;夏巧利;燕东渭;;“实时数据库检索系统”RTDSS1.0的设计与开发[A];数据库技术在气象领域的应用学术会议论文集[C];2001年
9 戚欢阳;师彦平;;气相色谱-质谱法分析小缬草的芳香性成分[A];2006年中国香料香精学术研讨会论文集[C];2006年
10 张志杰;蔡宝昌;李林;沈鸣;杨晨;;百合的GC/MS指纹图谱研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
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1 赵彦利;IDC 要安全 不要瓶颈[N];中国计算机报;2001年
2 唐山市国土资源局 金凤广;用GIS将土地“管”起来[N];计算机世界;2003年
3 周雪 记者 傅小冰;重庆九龙坡发挥信息优势 服务食品检查[N];中国质量报;2005年
4 刘建平 王建华;市图书馆成为市民好去处[N];长治日报;2006年
5 ;金融计算机审计的发展[N];中国审计报;2004年
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7 本报记者 孙志永;国信贝斯iBASE 为数据库添加“全文检索”[N];中国计算机报;2001年
8 ;武汉中地MAPGIS:重在城市规划[N];中国计算机报;2002年
9 朱璇;新华社多媒体数据库性能测试分析[N];中国计算机报;2003年
10 ;提高数据质量 服务首都建设[N];人民公安报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 黄超;气相色谱—谱联用仪关键技术的研究[D];天津大学;2011年
2 王亮申;图像特征提取及基于内容图像数据库检索理论和方法研究[D];大连理工大学;2002年
3 周向东;图像数据库检索中的关键技术研究[D];复旦大学;2003年
4 程起敏;基于内容的遥感影像库检索关键技术研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
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1 陈美瑜;食品中多种农药残留的气相色谱—质谱与气相色谱—串联质谱分析方法研究与应用[D];厦门大学;2007年
2 崔晓楠;芳香性配体及其过渡金属化合物的质谱行为研究[D];浙江工业大学;2011年
3 周彦伟;基于内容的意匠图库检索系统[D];浙江大学;2004年
4 贾元元;基于形状的图像数据库检索技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
5 李海霞;基于自然语言的图像数据库检索技术研究[D];山东师范大学;2004年
6 孙传强;ICP-MS的离子运动研究与仪器实现[D];天津大学;2011年
7 闵楠;基于统一刻面分类模式的多构件库检索技术研究[D];大连海事大学;2005年
8 朱雄泳;构件检索和跨区域交易的研究与实现[D];暨南大学;2008年
9 耿静波;质谱色谱联用软件系统的设计与实现[D];吉林大学;2009年
10 赵立波;质谱仪数据处理实验性软件平台的研制与开发[D];吉林大学;2008年
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