超强电离质谱仪（ECR-AMS；ECR-MS）

成果编号：38488

价格：面议

完成单位：启先核（北京）科技有限公司/中国原子能科学研究院

单位类别：企业

完成时间：2023年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：能源环保、生物技术与医药、新材料、现代农业、其他

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发布人：姜山离线

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我国高端质谱仪长期依赖进口，目前受到了国外禁运，严重影响了国防和民用科研和生产，也影响了国家一些重大任务的完成。经过30多年的拼搏，启先核（北京）科技有限公司姜山研究员，于2018年发明了超强电离质谱仪技术，并通过了原理验证。超强电离质谱仪是指：离子源具有超强的电离作用，能够剥离掉多个电子，生成3+、4+、，，乃至全剥离态。该技术解决了传统质谱仪只能够测量质荷比(M/q)谱,不能够测量真正质量谱这一国际难题，实现了真正质量谱（核素谱 ZM/q）的测量，使质谱仪测量灵敏度提高了100-10000倍、测量精度提高了10-100倍。超强电离质谱仪属于原理上的创新，是一项颠覆性技术。该技术不仅能够实现高端质谱仪进口替代，还能够实现技术上的超越，解决国防和民用各领域许多的重大科技难题。2022年获得全国首届颠覆性技术大赛总决赛最高奖，并获得了5项国际发明专利的授权。超强电离质谱仪核心技术包括：超强电离技术、粒子鉴别技术和同位素同时测量技术。

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成果介绍

科技计划：国家级：ECR-AMS系统丰度灵敏度Exp（-17））省部级：ECR-MS系统丰度灵敏度Exp（-12））

成果形式：新技术、新装备、新标准

合作方式：技术转让、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体

参与活动：第二届江苏产学研合作对接大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

综合介绍

创新要点

本项目属于原理创新和方法创新。传统MS只有软电离和硬电离两大类，所测量的不是真正意义上的质量谱，而是M/q谱。M/q相同的包括：分子离子、同量异位素离子和2+电荷态质量大一倍的离子等，从而限制了MS技术指标的提升。我们发明的超强电离（电荷态≥3+）完全不存在分子离子的干扰；再通过离子鉴探测器技术，能够区分同量异位素离子。这样，就突破了传统质谱仪只能够测量到M/q的百年国际技术难题，实现了核素谱，即ZM/q谱的测量，使得同位素丰度灵敏度和元素的检出限水平大幅度提升。必将使得国际上同位素和元素测量水平跃升到一个新的台，是MS技术的一次飞跃。

技术指标

超强电离质谱仪有三种，分别是：（1）同位素ECR-MS，丰度灵敏度为Exp（-12），能比传统同位素MS提高100-10000倍，测量精度提高10-100倍；（2）无机ECR-MS，检测限为Exp（-15），比传统无机MS降低了100-1000倍；（3）ECR-AMS，丰度灵敏度达到Exp（-16）-Exp（-17）比传统AMS提高10-100倍。与AMS相比，ECR-AMS还具有仪器尺寸小，结构简单、易操作和售价低等优点。

其他说明

超强电离质谱仪能够解决的新问题和新应用：质谱专家认为：超强电离质谱仪将“开启质谱学一个新时代”。由于超强电离质谱仪技术先进，能够开展许多新的应用，解决以前测量不了或测量不好的许多重要科学与技术问题。如：（1）芯片用半导体材料纯度的质谱检测（目前高端质谱仪，几乎全部是进口），可以测量到15个9 以上的超高纯度；（2）微剂量（1微居里）药代动力学测试与研究（3）中医药理论的实验研究与验证；（4）新材料研究，包括超纯材料、同位素材料等工艺检测（检测水平高，工艺水平和材料水平就高），（5）新能源，包括聚变能、氢能等的测试与诊断；（6）环境科学，包括，源解析、环境毒理、“双碳行动”环境碳变化高精度监测；（7）医疗领域，同位素指纹用于疾病早起诊断（肿瘤、骨质疏松、早老痴呆，，，），（8）脑科学研究；（9）单细胞测量技术等等很多重要应用。哪里能够用上我们的超强电离质谱仪，哪里就可能做出国际领先的研究成果。超强电离质谱仪也必将有一个有巨大的潜在的产业空间（数千亿人民币）。

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