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作者：何云帆;杨卓青;王艳;孙久文;孙云娜;朱鲁曰;张笛;王凤丹;刘民;丁桂甫;姚锦元;
单位：上海交通大学集成电路学院;上海市非硅微纳集成制造专业技术服务平台;浙江嘉悦环保技术研究院;
摘要：随着应急处突、深空探索等领域对化学成分的动态、实时和快速定性分析的需求剧增，芯片级质谱仪受到了广泛关注，并有望推动质谱技术与微纳加工、智能传感等技术的交叉融合，以及在分析化学领域的深度创新与突破。离子阱作为一种性能优异的质量分析器，其微型化为微型质谱仪的高密度集成提供了有利条件，但离子存储容量的减少将影响其灵敏度与动态范围。因此，研究极微型离子阱的单向出射具有重要意义。本研究针对1 mm场半径极微型双曲面线性离子阱（Miniature hyperbolic linear ion trap, M-HLIT），提出了一种电场补偿法，实现了高效离子单向出射并保持了高质量分辨率。通过非对称电极拉伸与不平衡射频电压的结合，实现了阱内电场成分的高精度优化。模拟结果表明，在理想结构中，本方法在实现100%单向出射效率的同时，质量分辨率达到518，显著优于传统非对称结构法（365）与不平衡电压法（321）。在开设离子出射槽后，进一步通过双向拉伸与电参数优化，分辨率提升至790且单向出射效率保持在93%。本方法无需施加额外激发电压，为芯片级质谱仪高检测性能微型质量分析器提供了理想的解决方案。
关键词：极微型双曲面线性离子阱;;电场补偿法;;结构优化;;单向出射效率;;质量分辨率
基金资助：国家自然科学基金项目（No.62174108）资助~~
