Development of a Mass Spectrometer based on Wavelength-Tunable Femtosecond Laser Source and Its Application to Scientific Instrumentation

波长可调谐飞秒激光源质谱仪的研制及其在科学仪器中的应用

• 批准号: 23245017
• 负责人: IMASAKA Totaro
• 金额: $ 32.95万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23245017/
• 关键词: 超高感度レーザーイオン化質量分析; 紫外イオン化レーザー光源; 網羅分析; 爆発物; PM2.5; ダイオキシン; PCB; 農薬; 超高感度レーザーイオン化質量分析計; 計測科学; 超短パルスレーザーイオン化; 超短パルスレーザー; レーザーイオン化質量分析; 環境分析; 波長変換; 食品分析; 生体分析

By the interaction between two-color femtosecond laser pulses and hydrogen gas, broadband ultrashort laser emissions from 185 nm to 600 nm have been generated in a broad wavelength range from 185 nm to 600 nm. We have investigated novel schemes of sample injection for mass spectrometer, which resulted in a two times higher sensitivity. A deep-ultraviolet laser pulse at 200 nm has enabled us to increase the detection sensitivity by two to 100 times for compounds with an unconjugated double bond. The generation of the molecular ion of TATP with a high yield and the investigation of the reaction path for the production of TATP in blood have been realized. A sample containing 32 species such as PCDF, PCDD, and PCB, and a sample of PM2.5 containing PAH and NPAH have been analyzed. The developed multicolor ultrashort ultraviolet laser source has been applied for the analysis of explosive compounds to demonstrate the usefulness of the mass spectrometer employing the developed laser source.

利用双色飞秒激光脉冲与氢气的相互作用，在185 ~ 600 nm的宽波长范围内产生了185 ~ 600 nm的宽带超短激光辐射。我们研究了质谱仪的新的进样方案，使灵敏度提高了两倍。200 nm的深紫外激光脉冲使我们能够将具有非共轭双键的化合物的检测灵敏度提高2至100倍。实现了TATP分子离子的高产率生成和血液中TATP生成反应路径的探索。分析了含有PCDF、PCDD和PCB等32种物质的样品和含有PAH和NPAH的PM2.5样品。所研制的超短紫外激光源已被应用于爆炸性化合物的分析，以证明使用所研制的激光源的质谱仪的有用性。

项目成果

高出力高繰り返しピコ秒レーザーを用いるガスクロマトグラフィー/多光子イオン化/質量分析法によるアトグラムレベルの芳香族化合物の分析

使用高功率、高重复皮秒激光器，使用气相色谱/多光子电离/质谱分析阿克级芳香族化合物

• 发表时间: 2012
• 作者: 松井大宜;他
• 通讯作者: 他

レーザー多光子イオン化に基づくガスクロマトグラフィー/飛行時間型質量分析法による農薬の測定

基于激光多光子电离的气相色谱/飞行时间质谱法测量农药

• 发表时间: 2013
• 作者: 楊希翔;唐圓圓;江副諒太;松井大宜;今坂藤太郎
• 通讯作者: 今坂藤太郎

フェムト秒レーザーを用いた多光子イオン化質量分析による土壌ダイオキシン計測の高精度化

使用飞秒激光器使用多光子电离质谱法提高土壤二恶英测量的准确性

• 发表时间: 2011
• 作者: 張育菁;他
• 通讯作者: 他

Gas chromatography/Multiphoton Ionization/Time-of-Flight Mass Spectrometry for Application to Crude Oil

气相色谱/多光子电离/飞行时间质谱在原油中的应用

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Watanabe-Ezoe;et al
• 通讯作者: et al

Autocorrelator for Measuring an Ultrashort Optical Pulse Width in the Ultraviolet Region Based on Two-Photon Ionization of an Organic Compound

基于有机化合物双光子电离测量紫外区超短光脉冲宽度的自相关器

• DOI: 10.1016/j.optcom.2013.07.055
• 发表时间: 2014
• 期刊: Opt. Commun
• 作者: T. Okuno;T. Imasaka;Y. Kida;T. Imasaka
• 通讯作者: T. Imasaka