近日，中国科学院合肥物质院健康所医用光谱质谱研究团队在线性离子阱结构设计上取得重要进展，该研究提出一种创新的非对称电极设计，为提升便携式质谱仪性能提供了新方案。相关成果发表于质谱领域权威期刊Journal of the American Society for Mass Spectrometry。

离子阱质量分析器因结构简单、灵敏度高且支持多级质谱分析，被广泛用于小型化质谱设备。然而，现有小型化装置大多只配备单一检测器，制约了检测效率、灵敏度与动态范围的进一步提升。为解决这一问题，研究团队设计了一种非对称双曲面电极构型，通过分别调节x方向两侧电极的顶点曲率半径与弯折角度，形成非对称电场，从而引导离子在阱内定向运动。电场分析与模拟谱图显示，该结构可引入高阶多极场分量，有效调控离子的喷射方向。

与已有的非对称电极或非对称射频电压方案相比，该设计仅需最小程度的结构改动，即可实现分辨率不低于7000，并保持90%以上的单侧离子出射效率。研究还验证了此离子阱对不同质荷比离子及存在相互作用的离子群的分离能力，显示出其在快速、多重生物标志物分析中的应用潜力。这项工作为发展高性能便携式质谱仪提供了新思路，对推动离子阱质谱技术在快速检测、临床诊断等现场应用场景中的小型化发展具有重要意义。

博士生李阳为论文第一作者，黄超群研究员为通讯作者。研究获得了国家自然科学基金、安徽省重点研发计划、合肥物质院院长基金及安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心开放基金等项目支持。

文章链接：https://doi.org/10.1021/jasms.5c00307

离子阱质量分析器截面示意图

非对称离子阱质量分析器内高阶电场分布，分析性能变化与模拟质谱图