基于 Python 编程模拟四极杆质谱中离子的运动

doi:10.14139/j.cnki.cn22-1228.2022.02.019

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四极杆质谱是大学物理实验教学中的重要仪器之一。本文基于 Python语言编写了一套计算离子在四极杆中运动轨迹的数值模拟程序，该程序通过调节四极杆质谱中的直流电压Ｕ，射频电压ＶＲＦ，射频电压频率 ω 以及离子的荷质比ｍ／ｚ，可以将不同条件下的离子运动轨迹以图形或动画的形式直观地展现出来。本工作对学生直观理解四极杆质的原理以及离子分离的特点具有良好的辅助作用，并能够增强教学过程中的趣味性，提高学生学习的积极性。此外本工作为开展四极杆质谱教学仿真实验奠定基础。

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	张硕
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关键词: 四极杆质谱元素分离教学仿真物理实验

Abstract:

Quadrupole mass spectrometer is one of the important instruments for physics experiment teaching in colleges.A numerical simulation code based on the Python language was developed to simulate the trajectories of ions in quadrupole mass spectrometers.The code could simulate the trajectories of ions in quadrupole mass spectrometer under various kinds of conditions e.g.with different DC voltage U,radio frequency voltage Ve radio frequency voltage frequency w,and the ion’s charge-to-mass ratio m/z.The obtained ions’trajectories could be presented in form of images or animations to help students understanding the principle of quadrupole mass spectrometry better and enhancing the students’interest during the teaching process. In addition, this work lays the foundation for the implementation of teaching simulation experiments on the quadrupole mass spectrometry.

Key words: quadrupole mass spectrometer element separation simulation teaching physics experiments

出版日期: 2022-04-25 发布日期: 2022-04-25 整期出版日期: 2022-04-25

ZTFLH:

O4-39

引用本文:

张硕 , 方开洪 , 王强 , 陈亮 , 杨坤杰. 基于 Python 编程模拟四极杆质谱中离子的运动 [J]. 大学物理实验, 2022, 35(2): 89-93.
ZHANG Shuo , FANG Kaihong , WANG Qiang , CHEN Liang , YANG Kunjie . Simulation of lon Movement in Quadrupole Mass Spectrometer Based on Python . Physical Experiment of College, 2022, 35(2): 89-93.

链接本文:

http://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2022.02.019 或 http://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2022/V35/I2/89

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