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人员为:王晓浩,张旻,董瑛,周倩,倪凯,钱翔,余泉,李星辉。

简介:分析仪器研究方向主要依托清华大学精密仪器系以及清华大学质谱仪器研究中心,主要围绕分析仪器的小型化、轻量化和现场检测开展研究工作。针对环境保护、食品药品安全、公共安全、灾害监测等关系国计民生的重点方向主要研究微小型质谱仪、微小型离子迁移谱仪、小型光谱仪以及相配套的基于微流控芯片的样品前处理模块等。目前该研究方向承担及参与了国家自然科学基金仪器专项“新型的敞开式场解吸离子化技术及其装置的研制”、“小型质谱仪器关键技术研究”,国家科学仪器重大专项“直接质谱成像技术及其装置的研制”、“ICP质谱在蛋白质与核酸分析中的应用”,国家自然科学基金“弯曲型迁移管初步研究”、“面向现场应用的实用型质谱仪的研制”等国家、省、市项目的研究工作。

微机电系统技术(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)代表着一种新的制造技术和新型的器件与产品。MEMS技术学科交叉性强,应用非常广泛。MEMS器件具有微型化、集成化和智能化的特点。目前MEMS产品已成功应用在汽车电子、投影显示、喷墨打印、医学检测、药物研制、光通信、消费电子等领域,近年来又以强劲势头进入物联网和可穿戴设备领域。先进制造学部MEMS实验室的主要研究方向包括:基于MEMS技术的新型微纳器件,面向人体生理参数检测的MEMS传感器,面向可穿戴系统的MEMS器件,微流体控制技术与器件、微纳米加工技术等。


代表性成果:

自主开发小型离子阱质谱仪,可进行气体和液体成分的定性定量检测,应用领域将面向日常生活的安全检测方面,包括大气污染物成分检测,食物中添加物及农残成分分析和水质安全检测等。


1.小型化离子阱质谱仪:小型化的离子阱质谱仪有望成为环境安全、食品卫生等领域现场分析的重要仪器。分析仪器研究团队自主设计了系统小型化的整体方案,以及质量分析器、真空系统、高压射频电源系统、高增益高带宽弱电流信号放大电路等关键模块。该平台已进入应用研究阶段。


2.小型化离子迁移谱仪:离子迁移谱仪因其无需真空环境,因而特别有利于仪器的小型化。分析仪器研究团队自主设计了系统整体的构架,以及离子迁移管、离子门、高压电路等关键模块,并尝试将离子迁移谱仪与激光诱导击穿光谱仪联用。

3.基于微流控芯片的离子源:离子源是将分子离解成离子或者载上电荷形成分子离子的器件。分析仪器研究团队采用多层软光刻技术制作了PDMS芯片集成ESI离子源、流体聚焦ESI离子源以及流体聚焦SSI离子源等片上离子源的新形式。目前,这些新的片上离子源模式将结合相应的前处理模块开展应用研究。


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