近期，中国科学院大学环境材料与污染控制技术研究中心成功研发了一种基于无极荧光灯的便携式高通量真空紫外（VUV）光源并应用于质谱检测。相关研究成果以“A Simple High-Flux Switchable VUV Lamp Based on an Electrodeless Fluorescent Lamp for SPI/PAI Mass Spectrometry”为题发表于Analytical Chemistry，并被选为Supplementary Journal Cover文章。校本部环境材料中心研究生晏子涛为第一作者，杨波副教授和束继年教授为通讯作者。

单光子电离（SPI）是一种独特的软电离方式，广泛应用于质谱、光谱、光电离探测器相关分析仪器和科学装置，在食品/药品分析、环境监测、医学诊断、安全检测和基础科研等领域起到重要作用。便携式高通量VUV光源是SPI技术广泛应用的关键前提。然而，目前常用的商业化直流Kr灯光通量较低（~10¹¹–10¹²photonss^-1），限制了相关仪器的检测灵敏度；基于实验室自制的高通量VUV光源通常使用13.56 MHz射频电源激发稀有气体产生VUV光，成本高、便携性差、推广难度大。

为简化VUV光源的制作，研究团队创新地提出了一种使用2.65 MHz交流电激发Kr气产生VUV的方法，成功研制出光通量高于10¹⁴photonss^-1的VUV光源。该VUV光源与实验室自主研发的飞行时间质谱（TOFMS）耦合展现出极高的检测灵敏度。质谱仪可通过在离子源掺杂CH₂Cl₂作为光敏剂诱导缔合电离反应切换成光诱导缔合电离（PAI）模式。选择两类分别对SPI和PAI模式敏感的气相有机物为样品，如苯系物和含氧有机物，该仪器在11 s测量时间内对待测物的检测限均优于pptv量级。新光源具有瞬时启辉的特点，可通过时序控制仅在质谱测量时段开启，确保VUV光源的稳定性和使用寿命。更重要的是，该光源使用的2.65 MHz高频发生器及相应的功率耦合器直接取自市售商业化无极荧光灯，体积小，可直接连接220 V民电使用。因此，新型VUV光源具有便携、稳定、光通量高、寿命长、成本低、易市场化推广等多项优点，有望促进真空紫外光电离相关技术的发展和应用。

该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目（22076184）、中国科学院科研仪器设备研制项目（YJKYYQ20180072）和校优秀教师科研能力提升项目的支持。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c01021

图 1 基于无极荧光灯的便携式高通量真空紫外（VUV）光源

图 2. ~20 ppbv二甲基硫醚、苯、甲苯、二甲基二硫醚和乙苯的SPI质谱图（A）掺杂二氯甲烷之前（B）和之后（C）乙腈、乙醇、丙酮、异戊醛和苯甲醛的PAI质谱图。