近期，中國科學院大學環(huán)境材料與污染控制技術研究中心成功研發(fā)了一種基于無極熒光燈的便攜式高通量真空紫外（VUV）光源并應用于質譜檢測。相關研究成果以“A Simple High-Flux Switchable VUV Lamp Based on an Electrodeless Fluorescent Lamp for SPI/PAI Mass Spectrometry”為題發(fā)表于Analytical Chemistry，并被選為Supplementary Journal Cover文章。校本部環(huán)境材料中心研究生晏子濤為第一作者，楊波副教授和束繼年教授為通訊作者。
單光子電離（SPI）是一種獨特的軟電離方式，廣泛應用于質譜、光譜、光電離探測器相關分析儀器和科學裝置，在食品/藥品分析、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學診斷、安全檢測和基礎科研等領域起到重要作用。便攜式高通量VUV光源是SPI技術廣泛應用的關鍵前提。然而，目前常用的商業(yè)化直流Kr燈光通量較低（~1011–1012photonss-1），限制了相關儀器的檢測靈敏度；基于實驗室自制的高通量VUV光源通常使用13.56 MHz射頻電源激發(fā)稀有氣體產生VUV光，成本高、便攜性差、推廣難度大。
為簡化VUV光源的制作，研究團隊創(chuàng)新地提出了一種使用2.65 MHz交流電激發(fā)Kr氣產生VUV的方法，成功研制出光通量高于1014photonss-1的VUV光源。該VUV光源與實驗室自主研發(fā)的飛行時間質譜（TOFMS）耦合展現(xiàn)出極高的檢測靈敏度。質譜儀可通過在離子源摻雜CH2Cl2作為光敏劑誘導締合電離反應切換成光誘導締合電離（PAI）模式。選擇兩類分別對SPI和PAI模式敏感的氣相有機物為樣品，如苯系物和含氧有機物，該儀器在11 s測量時間內對待測物的檢測限均優(yōu)于pptv量級。新光源具有瞬時啟輝的特點，可通過時序控制僅在質譜測量時段開啟，確保VUV光源的穩(wěn)定性和使用壽命。更重要的是，該光源使用的2.65 MHz高頻發(fā)生器及相應的功率耦合器直接取自市售商業(yè)化無極熒光燈，體積小，可直接連接220 V民電使用。因此，新型VUV光源具有便攜、穩(wěn)定、光通量高、壽命長、成本低、易市場化推廣等多項優(yōu)點，有望促進真空紫外光電離相關技術的發(fā)展和應用。
