膜进样质谱（MIMS）

膜进样质谱（MIMS）是溶解性气体质谱分析仪，适用于接测量环境水样中的N₂, O₂和Ar的浓度，稳定同位素的检测；还可用于CO₂、CH₄、DMS和其他低分子量溶解的气体的测量，实验结果表明，膜进样质谱仪( MIMS) 在长时间( 10h)连续测定情况下仍能保持良好的信号稳定性。

研究发现，MIMS 和 N IPT 结合的方法了避免复杂的脱气步骤可能带来的分析误差，同时具有测定直接、所需样品少及测定速度快等优点，适用于淹水环境反硝化和厌氧氨氧化过程的同时测定。

膜进样质谱（MIMS）组成

MIMS(Membrane inlet mass spectrometer)主要由蠕动泵、恒温水浴、液氮冷阱、四极杆质谱管、信号收集器、计算机系统组成。

膜进样质谱（MIMS）操作原理

MIMS 的操作原理：待测水样在蠕动泵作用下进入温度调节水浴装置，经过温度平衡的水样进入真空系统并与半透膜接触，水样中部分气体透过半透膜进入四级杆质谱管，首先在电离装置作用下进行离子化，而后不同质量的离子经过振荡电场分离后进入检测器。蠕动泵可以把水样以均匀一致的速度输入到进样系统中，恒温水浴可以快速调节低温保存的水样至实际取样温度，液氮冷阱可以去除水蒸气、CO₂、CH₄ 等低分子有机化合物以防止对待测气体的干扰。

主要特点：

（1）水样无需进行前处理；

（2）样品需求量少< 10 mL；

（3）样品测试时间短（小 于 3 min)；

（4）样品测定成本低；

（5）几乎可以检测分析任何挥发性有机污染物；

（6）可以连续、现场监测,仪器自动运行控制及数据处理；

（7）可以随时对仪器进行校正；

（8）仪器维护量成本低只需定期更换半透膜及质谱灯丝 。

主要技术参数 :

• 质量数范围： 1-100 amu

• 检测极限：3*10^-15 mbar

• 最小扫描步阶：0.01 amu

• 扫描速度： 500 amu/s

• 响应时间： 100 ms

• 检测器： 法拉第/电子倍增检测器

• 软离子化技术

• 操作软件自动进行数据采集、显示、处理

应用简介 :

• 海洋、湖泊、河流、地下水等水体中的溶解气体（N₂、O₂、CO₂）浓度检测

• 反硝化，厌氧氨氧化、DNRA等速率研究

• 微生物/ 酶活性研究

• 环境监测

• 发酵过程分析

• 藻类光合作用

仪器组成:

膜进样系统：蠕动泵抽取液体样品进入半透膜，气体在压差作用下通过半透膜进入高真空系统

真空系统：涡轮分子泵，前级干泵，全量程真空计，Swagelok阀门等

样品冷却系统：水中溶解性气体经由半透膜进入真空系统，进入质谱仪腔室前经过干冰或液氮冷阱，冷却去除水蒸

气等干扰，从而降低基线背景，提高灵敏度

离子源：电子轰击电离源，抗氧化双铱灯丝设计，过压保护，用户可更换灯丝

质量分析器：四极杆质量分析器

检测器：法拉第杯检测器和电子倍、增器双检测器

数据采集处理软件：操作简单直观，质谱数据可以与外部数据相连接

应用案例:

 反硝化

                            Geochimicaet Cosmochimica Acta 96 (2012) 247–258                               

 硅藻光合作用

PNAS vol. 108 no. 10. 3830–3837