质谱联用技术及应用

质谱联用技术及应用

摘要：色谱质谱联用是最具发展和应用前景的技术之一，克服了色谱难以获得结构信息和质谱需要预处理的缺点。本文主要讲述了气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱联用及质谱-质谱联用技术的优点，以及质谱联用技术在生物、医药、化工、农业等领域的应用。

关键词：气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱联用、质谱-质谱联用

质谱分析是一种测量离子荷质比（电荷-质量比）的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。色谱-质谱联用技术是当代最重要的分离和鉴定的分析方法之一。色谱的优势在于分离，色谱的分离能力为混合物分离提供了最有效的选择，但色谱方法难以得到结构信息，其主要靠与标样对比达到对未知物结构的推定；在对复杂混合未知物的结构分析方面显得薄弱；在常规的紫外检测器上对于无紫外吸收化合物的检测和大量未知化合物的定性分析还需依赖于其他手段。质谱法能提供丰富的结构信息，用样量又是几种谱学方法中用量最少的，但其样品需经预处理（纯化、分离），程序复杂、耗时长。长期以来，人们为解决这两种技术的弱点发展了许多技术，其中色谱. 质谱联用技术是最具发展和应用前景的技术之一。目前应用较多的是气相色谱-质谱（GC-MS）联用。但是GC要求样品具有一定的蒸气压，只有20%的药品可不经过预先的化学处理而能满意地用气相色谱分离，多种情况下所研究的药物需要经过适当的预处理和衍生化，以使之成为易汽化的样品才能进行GC-MS分析。而HPLC可分离极性的、离子化的、不易挥发的高分子质量和热不稳定的化合物，同时LC-MS联机弥补了传统LC检测器的不足，具有高分离能力，高灵敏度，应用范围更广和具有极强的专属性等特点，越来越受到人们的重视。据估计已知化合物中约80%的化合物均为亲水性强、挥发性低的有机

物，热不稳定化合物及生物大分子，这些化合物广泛存在于当前应用和发展最广泛、最有潜力的领域，包括生物、医药、化工和环境等方面，它们需要用LC分离。因此，LC与MS的联用可以解决GC-MS无法解决的问题。

1．液相色谱-质谱联用技术

色谱与质谱的联用集高效分离、多组分同时定性和定量为一体，是分析混合物最为有效的工具。但是，由于许多有机化合物的高极性、热不稳定性、高分子量和低挥发度等原因，需要用液相色谱来分离，因此，LC和MS的联用在有机混合物分离分析中具有重要意义。

液相色谱-质谱联用技术的关键是接口技术[1]，首先是如何解决高压液相和低压气相间的矛盾。质谱离子源的真空度常在1.33×10-2~10-5Pa,真空泵抽去液体的速度一般在10~20μl/min, 这与通常使用的高压液相色谱每分钟0.5毫升的流速相差甚远。因此，去掉LC的流动相是LC-MS的主要问题之一。另一个重要的问题是分析物的电离。用LC分离的化合物大多是极性高，挥发度低，易热分解或大分子量的化合物。经典的电子轰击电离（EI）并不适用于这些化合物。

自LC-MS研究以来，前后至少提出过27种以上接口技术，但是直到热喷雾电离（TSI）[2]、大气压化学电离（APCI）[3]、特别是电喷雾电离（ESI）[4]方法出现后，LC-MS的研究才有突破性的进展。当前有成效的LC-MS技术多是集接口和电离于一身。在去除大量LC溶剂的同时解决分析物的电离问题。

ESI方法的特点：（1）ESI对质谱分析的重要贡献之一是产生大量的多电荷离子。质谱是测定质荷比。在ESI以前的电离技术主要是产生单电荷离子，所测得的值即是离子的质量。普遍使用的四极矩质谱的质荷比测量范围一般在3000以下。磁质谱的测量范围一般在5000以下。由于产生多电荷离子，离子的质量数落在一般的四极矩的测量范围之内，因此对于分子量在几万以上的生物大分子，传统的质谱是不可企及的。ESI技术的出现使质谱在这方面的应用有了根本的改观。（2）在ESI过程，几乎没有任何外能输给化合物，因此ESI是迄今为止最为柔和的电离方法。ESI-MS谱图主要给出与准分子离子有关的信息，例如（在单电荷离子的情况下）MH+，MNa+，（M）nH+，[M-H]-，[M-Na]-，[（M）n-H]-等，很少给出化合物碎片。这不利于化合物结构推导。为了克服此不足，ESI常与MS-MS联用。

LC-ESI-MS当前应用最多的是测定多肽和蛋白质类化合物的分子量、氨基酸序列、肽谱以及蛋白质翻译后的修饰[5]。这些化合物带有大量酸性或碱性中心，很容易带上多个电荷。在溶液和pH值适当的情况下，电离效率可接近100%，因此特别适于LC-ESI-MS分析。目前测量的蛋白质分子量已达108Da，测量精度可达0.01%或更高。例如：中国中医科学院西苑医院实验中心的苗兰、孙明谦等人在双酶双碎裂条件下,建立了针对非标记液相色谱-质谱联用蛋白质组学的并行分析策略[6]。

2.气相色谱法-质谱联用技术

气相色谱法–质谱法联用（英语：Gas chromatography–mass spectrometry，简称气质联用，英文缩写GC-MS)是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。气质联用色谱[7]是由两个主要部分组成：即气相色谱部分和质谱部分。气相色谱使用毛细管柱，其关键参数是柱的尺寸（长度、直径、液膜厚度）以及固定相性质（例如，5％苯基聚硅氧烷）。当试样流经柱子时，根据组分分子的化学性质的差异而得到分离。分子被柱子所保留，然后，在不同时间（叫做保留时间）流出柱子。流出柱子的分子被下游的质谱分析器做俘获，离子化、加速、偏向、最终分别测定离子化的分子。质谱仪是通过把每个分子断裂成离子化碎片并通过其质荷比来进行测定的。GC-MS把气相色谱和质谱这两部分放在一起使用要比单独使用那一部分对物质的识别都会精细很多很多倍。单用气相色谱或质谱是不可能精确地识别一种特定的分子的。通常，经质谱仪处理的需要是非常纯的样品，而使用传统的检测器的气相色谱（如，火焰离子化检测器）当有多种分子通过色谱柱的时间一样时（即具有相同的保留时间）不能予以区分，这样会导致两种或多种分子在同一时间流出柱子。在单独使用质谱检测器时，也会出现样式相似的离子化碎片。将这两种方法结合起来则能减少误差的可能性，因为两种分子同时具有相同的色谱行为和质谱行为实属非常罕见。因而，当一张分子识别质谱图出现在某一特定的GC-MS分析的保留时间时，将典型地增高了对样品种感兴趣的被分析物的确定性。

GC-MS的使用包括药物检测[8]（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。GC-MS也用于为保障机场安全测定行李和人体中的物质。另外，GC-MS还可以用于识别物质中以前认为在未被识别前

就已经蜕变了的痕量元素。GC-MS已经被广泛地誉为司法学物质鉴定的金标方法，因为它被用于进行“专一性测试”。所谓“专一性测试”就是能十分肯定地在一个给定的试样中识别出某个物质的实际存在。而非专一性测试则只能指出试样中有哪类物质存在。尽管非专一性测试能够用统计的方法提示该物质具体是那种物质，但存在识别上的正偏差。今天电脑化的GC/MS仪器被广泛地用在水、空气、土壤等的环境检测[9]中；同时也用于农业调控、食品安全、以及医药产品的发现和生产中。

3．质谱-质谱（MS-MS）联用技术

为了得到更多的有关分子离子和碎片离子的结构信息，早期的质谱工作者把亚稳离子作为一种研究对象。所谓亚稳离子(metastable ion)是指离子源出来的离子，由于自身不稳定，前进过程中发生了分解，丢掉一个中性碎片后生成的新离子，这个新的离子称为亚稳离子。这个过程可以表示为：m1+m2+ +N , 新生成的离子在质量上和动能上都不同于m1+ , 由于是在行进中途形成的，它也不处在质谱中m2的质量位置。研究亚稳离子对搞清离子的母子关系，对进一步研究结构十分有用。于是，在双聚焦质谱仪中设计了各种各样的磁场和电场联动扫描方式，以求得到子离子，母离子和中性碎片丢失。尽管亚稳离子能提供一些结构信息，但是由于亚稳离子形成的几率小，亚稳峰太弱，检测不容易，而且仪器操作也困难，因此，后来发展成在磁场和电场间加碰撞活化室，人为地使离子碎裂，设法检测子离子，母离子，进而得到结构信息。这是早期的质谱-质谱串联方式。随着仪器的发展，串联的方式越来越多。尤其是20世纪80年代以后出现了很多软电离技术，如ESI、APCI、FAB、MALDI等，基本上都只有准分子离子，没有结构信息，更需要串联质谱法得到结构信息。因此，近年来，串联质谱法发展十分迅速。

串联质谱法可以分为两类：空间串联和时间串联。空间串联是两个以上的质量分析器联合使用，两个分析器间有一个碰撞活化室，目的是将前级质谱仪选定的离子打碎，由后一级质谱仪分析。而时间串联质谱仪只有一个分析器，前一时刻选定-离子，在分析器内打碎后，后一时刻再进行分析。

MS-MS与GC-MS的主要区别在于MS-MS中的分离过程实际上是瞬间完成的，离子源内混合物中所有组分是同时可被利用的。这一主要差别就导致了

MS-MS具有一些特殊的操作方式。MS-MS法有四种主要的操作方式，它们是子离子扫描、母离子扫描或前体离子扫描、中性丢失碎片扫描和选择反映监测等。

MS-MS现在已经在多肽序列测定、药物代谢物鉴定、中草药有效成分鉴定、真菌毒素等方面得到了成功的应用。液相色谱-质谱、质谱-质谱联用是继GC- MS 联用之后又一新兴的分离检测技术, 近来发展极为迅速。它在生命科学、环境科学、法医学、商检等领域得到了广泛应用。

4.质谱联用技术的应用

（1）药物及体内药物分析:药物[10]的是用来预防、诊断及治疗疾病的一类特殊物质, 与人们的健康和生命安危有极其密切的关系, 杂质检查及其限度控制是保证药品质量的一个重要方面。使用LC -MS /MS可以简便地对药物中杂质加以监控。Nicolas对抗癌药物DuP941 生产中有关杂质建立了LC-MS/ MS 指纹图谱, 不同生产的批次药物与已建立的谱图对照, 从而达到质量控制目的。体内药物分析是测定体液(主要是血浆、血清或全血)中药物或其他代谢物浓度。由于血液样品试样提供量少, 基质复杂, 在此混合物中分析某种微量成分(通常为(g/ mL 或ng/mL 水平)并加以鉴别, 常常是对分析化学家的挑战。天然产物(中药材)成分复杂, 对这些产物的分析, 以及对其中活性成分鉴定确实困难。而LC –MS/ MS 可对天然产物进行成分鉴定和测定, 如生晒参中人参皂甙、蒺藜中甾体皂甙、紫杉中紫杉醇、盾叶鬼臼根茎中木酚素和绿茶中儿茶素等。

（2）兴奋剂毒品检测：1980 年国际奥林匹克委员会把阿片、可卡因、麦角酰二乙胺(LSD)、苯丙胺、大麻、苯二氮卓和促蛋白合成类固醇列为禁用药物, 这些药物在体内主要以代谢产物形式存在[11]。例如, 阿片类含有酚羟基或醇基等, 很容易与人体内的葡糖醛酸结合;合成类固醇在体内以睾酮形式代谢。兴奋剂毒品检测主要是根据尿液或血液中相当代谢产物的测定浓度, 质谱联用技术已被证明是一个有力工具。

（3）农药兽药残留量分析：食品中的农药残留量及其他有害成分的含量甚微, 往往需要进行痕量分析[12], 对分析方法的灵敏度要求较高。而质谱联用技术具有极高的灵敏度, 特别适合进行痕量分析, 可以鉴别和测定各种类型的农药、兽药以及生物毒素等残留物。如:蔬菜中杀虫剂;谷物中矮壮素、瓜萎镰菌醇;动物组织(肌肉、脂肪、肝、和肾)中庆大霉素、磺胺二甲嘧啶和甲氨苄氨嘧啶;杂环芳

胺;鸡蛋中硝基咪唑类;牛奶中庆大霉素和新霉素;啤酒中玉米赤霉烯酮;甲壳类水生物中yessotoxin 毒素、azaspiracid 毒素;土壤中咪唑啉酮;水样(废水、河水、地下水和饮用水)中苯磺酸根、除草剂、杀虫剂等残留物的鉴别和测定[13]均有报道。

（4）生物大分子分析：LC-MS/ MS 可实现蛋白质的快速高灵敏度鉴别和测定,蛋白质酶解后, 产生多个肽段, 经过LC 分离, 用MS-MS 可获得肽的质量谱, 因此可对肽段进行鉴别和测定;通过蛋白质序列数据检索, 可得出蛋白质序列信息。利用LC-MS/ MS 还可以开展DNA-药物结合态分析,肽及蛋白质与金属离子配位研究等。

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浅谈质谱技术及其应用word精品

浅谈质谱技术及其应用 摘要：质谱分析灵敏度高，分析速度快，被广泛应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑事科学技术，生命科学，材料科学等各个领域。本文对质谱仪原理进行了介绍，并叙述了质谱仪的发展过程，对质谱仪技术在各个领域的应用进行了综述，并对其发展提出了展望。 关键词：质谱仪应用发展 1质谱技术 质谱（又叫质谱法）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。 1.1质谱原理 质谱分析是一种测量离子质荷比（质量-电荷比）的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。 1.2质谱技术的发展 1910年，英国剑桥卡文迪许实验室的汤姆逊研制出第一台现代意义上的质谱仪器。这台质谱仪的诞生，标志着科学研究的一个新领域一质谱学的开创。第一台质谱仪是英国科学家弗朗西斯阿斯顿于1919年制成的。阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素，研究了53个非放射性元素，发现了天然存在的287种核素中的212种，第一次证明原子质量亏损。他为此荣获1922年诺贝尔化学奖。1934年诞生的双聚焦质谱仪是质谱学发展的又一个里程碑。在此期间创立的离子光学理论为仪器的研制提供了理论依据。双聚焦仪器大大提高了仪器的分辨率，为精确原子量测定奠定了基础 1.3质谱技术的分类

气相色谱质谱联用仪技术指标(新)

气相色谱/质谱联用仪技术指标 1.2温度：操作环境15?C～35?C 1.3 湿度：操作状态25～50%，非操作状态5～95% 2.性能指标 2.1质谱检测器 2.1.1具有网络通讯功能，可实现远程操作。结构紧凑，无需冷却水及压缩空气冷却。 2.1.2*侧开式面板，无须取下质谱仪机盖即可进行维护。玻璃窗口可显示离子源类 型，灯丝运行情况和离子源连接状态。需提供彩页证明文件。 2.1.3质量数范围：2-1000amu，以0.1amu递增

2.1.4分辨率：单位质量数分辨 2.1.5质量轴稳定性: 优于0.10amu/48小时 2.1.6灵敏度： EI：全扫描灵敏度（电子轰击源EI）：1pg八氟萘（OFN）,信/噪比≥ 1400：1 (扫描范围: 50-300amu) 2.1.7*仪器检出限IDL：10fg八氟萘。并提供三份以上现场安装验收报告。 2.1.8最大扫描速率：大于19,000amu/秒 2.1.9动态范围：全动态范围为106 2.1.10选择离子模式检测（SIM）最多可有100组，每组最多可选择60个离子 2.1.11质谱工作站可根据全扫描得到的数据，自动选择目标化合物的特征离子并对其进 行分组，最后保存到分析方法当中，无须手动输入。（AutoSIM） 2.1.12具有全扫描/选择离子检测同时采集功能 2.1.13两根长效灯丝的高效电子轰击源，采用完全惰性的材料制成 2.1.14*离子化能量：5～241.5eV 2.1.15离子化电流：0～315uA 2.1.16离子源温度：独立控温，150～350?C可调 2.1.17*分析器：整体石英镀金双曲面四极杆，独立温控, 106?C ～200?C。非预四极杆 加热。需提供彩页等证明文件。 2.1.18质量分析器前有T-K保护透镜。 2.1.19检测器：三维离轴，检测器。长效高能量电子倍增器 2.1.20真空系统：250升/秒以上分子涡轮泵 2.1.21气质接口温度: 独立控温，100～350℃ 2.1.22TID 痕量离子检测技术，在数据采集的过程中优化信号。 2.1.23自动归一化调谐。 2.1.24EI源可以采用氢气做为载气，CI源可以采用氨气替代甲烷气。 2.1.25具备早期维护预报功能（EMF） 2.1.26可提供质量认证功能（OQ/PV） 2.2 气相色谱仪 2.2.1 主机 2.2.1.1 电子流量控制（EPC）：所有流量、压力均可以电子控制，以提高重现性，配有13路电子流量控制； 2.2.1.2 压力调节：0.001psi。 2.2.1.3 大气压力传感器补偿高度或环境变化； 2.2.1.4 程序升压/升流：3阶；

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信息的处理技术和信息的应用技术、信息的安全技术等。 1.2 信息技术的发展历程 （1）在我们人类最开始的时期，人类语言的产生就是信息产生的最开始时期。人类可以通过语言来进行信息的交流，来促进情感的表达，语言信息促进人类的思维能力不断的进行发展，人类通过语言信息提高了人类的认识和对自然的改造能力，推动了社会的进步； （2）随着人类对生活不断的创造和自身思维能力的提高，就出现了在我们小学历史课本上所知道的象形文字和印刷术，文字和印刷术的发明使文字信息的发展加以迅速，推动了我们人类的发展和文明社会的进步； （3）人类发明的第一台电报机、发明的第一部电话、无线电将信息技术的开发和利用，这些发明和应用让我们的生活彻底的向信息化社会发展。通过社会的不断进步，信息技术的广泛传播，电视、广播、电报、传真和卫星、微波通信等技术的发明，快速的推动了我们人类趋于信息化社会的的发展； （4）电脑的发明使信息技术趋向多样化和综合化方向发展，人们的生活随着信息时代的到来也在不断的进行着变化； （5）六十年代末期美国引用电脑在军事方面取得了显著地成效，开发出了第一个军事目的的计算机网络系统，通

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合物自身特有的碎裂规律分裂，生成一系列确定组成的碎片离子，将所有不同质量的离子和各离子的多少按质荷比记录下来，就得到一张质谱图。由于在相同实验条件下每种化合物都有其确定的质谱图，因此将所得谱图与已知谱图对照，就可确定待测化合物。 利用运动离子在电场和磁场中偏转原理设计的仪器称为质谱计或质谱仪。前者指用电子学方法检测离子，而后者指离子被聚焦在照相底板上进行检测。质谱法的仪器种类较多,根据使用范围,可分为无机质谱仪和有机质谱计。常用的有机质谱计有单聚焦质谱计、双聚焦质谱计和四极矩质谱计。目前后两种用得较多，而且多与气相色谱仪和电子计算机联 用。主要由以下部分组成： 1，高真空系统 质谱计必须在高真空下才能工作。用以取得所需真空度的阀泵系统，一般由前级泵（常用机械泵）和油扩散泵或分子涡轮泵等组成。扩散泵能使离子源保持在10～10毫米汞柱的真空度。有时在分析器中还有一只扩散泵，能维持10～10毫米汞柱的真空度。 2，样品注入系统 可分直接注入、气相色谱、液相色谱、气体扩散四种方法。固体样品通过直接进样杆将样品注入，加热使固体样品转为气体分子。对不纯的样品可经气相或液相色谱预先分离后，通过接口引入。液相色谱－质谱接口有传动带接口、直接液体接口和热喷雾接口。热喷雾接口是最新提出的一种软电离方法，能适用于高极性反相溶剂和低挥发性的样品。样品

质谱发展前景分析

质谱仪的应用范围非常广，涉及食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域。现已成为最具发展前景的分析仪器之一，近几年全球市场需求增长率超过10%，中国市场的需求增长远甚至还要大于这个比例，质谱仪其在分析检测过程中准确的定性和定量能力而受到格外青睐。随着社会的发展，质谱仪已经成为了我们生活中常用的一种仪器产品了，我们的生活中却时常出现全质谱仪的身影。比如我们日常生活当中用过的很多东西都是经过质谱仪才能完成的，可以说质谱仪的出现改变了我们生活当中很多的东西，在无形当中给我们带来了生活当中的保护，也就是因为这个因素才促使了质谱仪在市场当中有着更稳定的客户。 有了这个因素之后那么就一定会出现各式各样的问题，其中最大也是最明显都就要数竞争了，竞争在每个行业当中都会出现，同样在质谱仪当中也会出现的，如果将它处理好的话，产品在未来的发展将会是一帆风顺，如果相反的话那么结果一定是被淘汰掉的，所以质谱仪想要有好的发展就一定要将这个问题处理好才能有更为好的发展，也会使质谱仪企业获胜的得到更好的发展。质谱仪则是在市场当中最为优秀的企业当中成长起来的，这也为其的发展奠定了良好的基础，质谱仪的质量更是企业发展的保证，只要我们将质谱仪的提升上去，相信其一定可以在众多的品牌当中脱引而出，最终成为最大的赢家。 以质量求生存以质量谋发展，一直以来都是质谱仪坚持的底线，我们一定要将此项做好，勇于创新制作出更多精良的产品，让市场接受我们，当然还是要得到消费者的喜爱才是最为重要的，质谱仪也会朝着这个目标不断的前进，让自己成为市场当中最为出色的产品。

基于质谱仪发展的质谱分析技术 席琳蒂娜（WSL) （天津师范大学物电学院，天津西青30038） 摘要：质谱分析法（Mass Spectroscopy）是利用电磁学原理，将化合物电离成具有不同质量的离子，然后按照其质荷比（m/z)的大小为序，依次排列成谱收集记录下来，然后利用收集的质谱进行定性定量分析及研究分子结构的方法。随着科学技术的发展质谱分析技术也在不断的发展 关键词：发展史质谱仪原理特点应用前景 引言：人类从很早以前就对物质的结构感兴趣，我们很想知道物质结构的特点它的成分， 因此一直在不断努力发明创造能够检测和观察物质结构分析物质结构的仪器。质谱分析技术是一种很重要的分析技术，它可以对样品中的有机化合物和无机化合物进行定性定量分析，同时它也是唯一能直接获得分子量及分子式的谱学方法。基于质朴分技术的特性它在化学生物学的很多领域都这广泛的应用。随着近代物理学、真空技术、材料科学、计算机及精密械等方面的进展，使质谱分析技术的应用领域不断地扩展。 正文： 一、发展史 质谱分析技术的发展里程要从质谱仪的发展开始。质谱仪器是一类将物质粒子（原子、分子）电离成离子，通过适当的稳定或变化的电磁场将他们按空间位置、时间先后等方式实现荷质比分离，并检测其强度来作定性定量分析的分析仪器。 1885年W.Wien在电场和磁场中实现了正粒子束的偏转。1912年J.J.Thompson使用磁偏仪证明氖有相对质量20和22的两种同位素。世界上第一台质谱仪是由J.Dempster和F.W.Aston于1919年制作的，用于测量某些同位素的相对丰度。 20世纪30年代，离子光学理论的发展，使得仪器性能在很大程度上得到改善，为精确测定相对原子质量奠定了基础。其中，Mattauch和R.Herzog在1935年首先阐述了双聚焦理论，然后根据这一理论制成了双聚焦质谱仪。在30年代末，由于石油工业的发展，需要测定油的成份。 40年代初开始将MS用于石油工业中烃的分析，并大缩短了分析时间。50年代初，质谱仪器开始商品化，并被广泛用于各类有机物的结构分析。同时质谱方法与NMR、IR等方法结合成为分子结构分析的最有效的手段。1960年对离子在磁场和电场中的运动轨迹，已发展到二级近似计算方法。1972年，T.Mastuo和H.Wollnik等合作完成了考虑边缘场的三级轨迹计算法。这些为质谱仪器的设计提供了强有力的计算手段。80年代新的质谱技术出现：快原子轰击电离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源；LC-MS联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。非挥发性或热不稳定分子的分析进一步促进了MS的发展；90年代，由于生物分析的需要，一些新的离子化方法得到快速发展；目前一些仪器联用技术如GC-MS，HPLC-MS，GC-MS-MS，ICP-MS等正大行其道。 我国解放前质谱技术处于空白。1969年，中国科学院上海冶金所、上海电子光学技术研究所、中国科学院科学仪器厂、北京分析仪器厂先后研制成功了双聚焦火花离子质谱仪。1975年，上海新跃仪表厂制成采用二次离子质谱技术的ZLF-300型直接成象离子分析

信息技术的发展与应用教案

《信息技术的发展与应用》教案设计 一、教案背景 1，面向学生：□中学2，学科：信息技术 2，课时：1 3，学生课前准备： ①课前预习了解。 ②有条件的同学，上网查找有关课程资源。 二、教学课题 通过学习本课及运用“百度搜索”查询相关资料，了解信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势，体验信息技术所蕴含的文化内涵；列举信息技术在社会生活中的应用实例，体验信息技术对社会生活的影响。 通过学生的合作学习，让学生展示自己，体验成功，提高他们的信息展示的能力。同时通过接受他人的意见和对他人作品的评价，提高学生的欣赏和评价能力，同时逐步培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情，以及团结、协作、相互交流的学习精神。 三、教材分析 教材选用广西教育出版社的桂教版《信息技术》七年级上册第一单元第三课《信息技术的发展与应用》。 本课内容，主要讲述信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势，体验信息技术所蕴含的文化内涵；列举信息技术在社会生活中的应用实例，体验信息技术对社会生活的影响。 在学生学习活动过程中，需要学生通过小组合作，根据课文内容、个人经验以及利用互联网搜索有关资料，来进行知识的总结和归纳。教师需要铺设好思维阶梯，让学生主动地思考、学习。 教学目标： 1、认知目标： ①掌握利用搜索引擎查找有用信息；学会搜集和展示信息； ②了解信息技术的发展过程和信息技术的应用情况。 2、能力目标 ①培养学生运用互联网有目的地进行学习探究的能力； ②培养学生的信息沟通能力和信息展示能力； ③培养学生的欣赏和评价能力。 3、情感目标 ①体验信息技术所蕴含的文化内涵，培养学生主动探究知识和获取信息的兴趣； ②培养学生合作学习的意识和能力，以及团结、协作、相互交流的学习精神； ③培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情。

实验7 气相色谱-质谱联用技术定性鉴定混合溶剂的成分

实验七 气相色谱-质谱联用技术 定性鉴定混合溶剂的成分 I.实验目的 （1） 了解气相色谱-质谱联用技术的基本原理； （2） 学习气相色谱-质谱联用技术定性鉴定的方法； （3） 了解色谱工作站的基本功能。 II. 实验原理 质谱法是一种重要的定性鉴定和结构分析方法，但没有分离能力，不能直接分析混合物。色谱法则相反，它是一种有效的分离分析方法，特别适合于复杂混合物的分离，但对组分的定性鉴定有一定难度。如果把这两种方法结合起来，将色谱仪作为质谱仪的进样和分离系统，即混合试样进入色谱柱分离，得到的单个组分按保留时间的大小依次进入质谱仪测定质谱，这样就可以实现优势互补，解决复杂混合物的快速分离和定性鉴定。气相色谱-质谱联用（GC-MS ）于1957年首次实现，并很快成为一种重要的分析手段广泛应用于化工、石油、食品、药物、法医鉴定及环境监测等领域。 气相色谱-质谱联用的主要困难是两者的工作气压不匹配。质谱仪器必须在10-3~10-4Pa 的高真空条件下工作，而气相色谱仪的流出物为常压（约100kPa ），因此需要一个硬件接口来协调两者的工作条件。当气相色谱仪使用毛细管柱时，因为每分钟几毫升的流量不足以破坏质谱仪的真空状态，所以可直接与质谱仪联用。 挥发性混合物从气相色谱仪进样，经色谱柱分离后，按组分的保留时间大小依次以纯物质形式进入质谱仪，质谱仪自动重复扫描，计算机记录和储存所有的质谱信息，然后将处理结果显示在屏幕上。质谱仪的每一次扫描都得到一张质谱图，色谱组分流入时得到的是组分的质谱图，没有色谱组分时得到的是背景的质谱图，计算机将质谱仪重复扫描得到的所有离子流信号（不分质荷比大小）的强度总和对扫描信号（即色谱保留时间）作图得到总离子流图，总离子流强度的变化正是流入质谱仪的色谱组分变化的反映，所以在GC-MS 中，总离子流图相当于色谱图，每一个谱峰代表了一个组分，谱峰的强度与组分的相对含量有关。下图是混合溶剂试样的总离子流图（a ）和其中第4号峰的质谱图（b ）。从总离子流图中出现的6个谱峰可以得知该混合溶剂中有6个组分；对质谱图（b ）进行解析可知该组分的相对分子质量为100，图中有m/z29，43，57，71等一系列间隔14（相当于CH 2）的离子峰，说明该组分的结构中有长碳链，结合相对分子质量推测为庚烷，通过质谱标准谱库的检索验证，确定试样总离子流图的4号峰为正庚烷。 混合溶剂的总离子流图（a ）和4号峰的质谱图（b ） III. 实验用品 仪器: 岛津公司GCMS-QP5050A 气相色谱-质谱联用仪，GCMS Solution 工作站，NIST 谱库。微量注射器（1μL ） 试剂： 混合试剂 异丙醇、乙酸乙酯、苯3种试剂（纯度≥99.5% ）混合而成，甲

信息技术的发展及其应用

信息技术的发展及其应用 现代信息技术正以其它技术从未有过的速度向前发展，并以其它任何一种技术从未有过的深度和广度介入到社会的方方面面，从20年中期到现在，信息技术的发展让人类生活发生重大的变化，电话、电报、无线电通信、广播、电视、雷达、自动化系统、计算机、数据库系统、因特网等汇成了现代技术发展的核心与主流，他们的本质都是人类信息器官的延伸，都属于现代信息技术。具体可分为： 1、现代信息处理技术 信息处理技术的基本功能相当于人脑的思维功能, 是信息技术群的核心。从公元前中国人发明的算盘,到17 世纪初欧洲人发明的计算尺,在漫长的岁月里,信息处理主要是靠人脑的筹算并辅之以简单的计算工具。这种人工信息处理方式虽然十分简便,但在速度和准确性方面存在着明显的缺陷。 2、现代信息表述技术 计算机技术出现以后,随之出现了与之相应的信息表述技术。计算机是一个自动化的信息加工工具, 其指令与被处理的数据都是采用二进制数字系统。计算机只能识别二进制数,因此处理的所有数、字母、符号等均要用二进制编码表示。3、现代信息传输技术 有这样一种说法:如果说以计算机技术为核心的现代信息处理技术是社会的“大脑”,那么通信技术就是现代社会的“中枢神经系统”。这里提到的通信技术应当广义地理解为现代信息传输技术。现代信息存贮技术 可以预见, 在本世纪中叶之前, 现代信息技术仍将保持它在全球高技术中的先导地位, 在向着它的顶峰攀登的同时, 持续不断地影响和决定着其他科学技术领域, 包括生物和材料科学与技术的进程, 同时, 也影响着人类社会的发展信 息革命方兴未艾我们正处于人类科学技术的更大变革的前夜, 信息化核心科学与技术的发展, 不仅值得科学家们高度关注, 更值得所有人类高度重视。如今，西方社会信息产业的发展仍然领先中国，并且差距还比较大，国外信息化发展有着许多亮点，如电子信息材料整体稳步向前, 环保节能材料领域发展令人瞩目……展望未来，现代信息化的发展趋势主要是（1）高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大，无论是通信还是计算机发展都是如此。（2）综合化。包括业务综合以及网络综合。（3）数字化。一是便于大规模生产。过去生产一台模拟设备需要花很多时间，模拟电路每一个单独部分都需要进行单独设计单独调测。而数字设备是单元式的，设计非常简单，便于大规模生产，可大大降低成本。二是有利于综合。每一个模拟电路其电路物理特性区别都非常大，而数字电路由二进制电路组成，非常便于综合，要达到一个复杂的性能用模拟方式往往综合不起来。现在数字化发展非常迅速，各种说法也很多，如数字化世界、数字化地球等。而搞数字化最主要的优点就是便于大规模生产和便于综合这两大方面。（4）个人化。即可移动性和全球性。一个人在世界任何一个地方都可以拥有同样的通信手段，可以利用同样的信息资源和信息加工处理的手段。

信息技术新发展及其应用综述

信息技术新发展及其应用 陆以勤（华南理工大学电子与信息学院、教授） 本专题从七个方面介绍信息技术的新发展及其应用，第一个是微电子与光电子，第二个是现代通信技术，第三个是遥感技术，第四是智能技术，第五是高性能计算机与网络，第六是消费类电子技术，第七是信息安全技术。 一、微电子与光电子 在讲这个之前，我想请教一下各位老师，到目前为止，唯一一个在同一个领域都取得诺贝尔奖的一个科学家，能不能说出来？不是爱因斯坦，爱因斯坦只拿过一次诺贝尔物理奖；也不是居里夫人，居里夫人是在化学和物理，不是同一个领域，她拿了两次诺贝尔奖。这个科学家叫巴丁，他是晶体管的发明人，因为他和肖克莱、布拉顿三个人一起发明了晶体管，1946年他们开展了这个研究，1947年观察到了晶体管，1956年获得诺贝尔奖，1972年因为他和另外两个科学家发明了超导，所以第二次拿到了诺贝尔物理奖。他曾经开玩笑说他每次都得了三分之一，得了两次才拿到三分之二，他还必须和另外两个科学家再合作一次，再拿一次，才能拿到整个诺贝尔奖。 我们言归正传，微电子学是什么？它是电子学的分支，它主要是研究半导体材料上构成的微小型化电路的技术，包括我们刚才说的半导体器件，集成电路设计，集成电路的工艺和测试等。在信息社会，我们要求高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的电子产品，那如何研究出这种器件就是微电子学研究的内容。我们以一个它的发展线路来看一下，我刚才谈到巴丁和另外两个科学家，一个是肖克莱，他提出了著名的PN结理论，另外一个科学家叫布拉顿，他们三个于1946年1月在贝尔实验室成立了半导体研究小组，经过差不多两年，他们观察到了具有放大作用的晶体管，1956年获得诺贝尔奖。晶体管是分离电路，还不能满足我们体积小、低功耗的要求，能满足这个要求的就是集成电路。从晶体管发展到集成电路已经有50年了，1952年英国科学家G.W.A. Dummer第一次提出了集成电路的设想，1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研究出世界上第一块集成电路，2000年获得诺贝尔奖。集成电路发展了五十年，它的集成度越来越高，我们有一个著名的摩尔定律，摩尔（Gordon Moore）是Intel公司的创始人，他提出这个定律的时候是1965年，那时候他还不是在Intel，而是在仙童半导体公司做实验室主任，他为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇报告，题目是“让集成电路填满更多的元件”。摩尔定律说的是芯片上的晶片上的晶体管数量每隔两年，就是24个月翻一番，到现在摩尔定律还在起作用。 我们前面说的是微电子技术，下面我们就再说一下光电子技术，为什么把微电子技术和光电子技术放在一起谈？光电看起来好像不相干，是两个独立的学科，实际上他们是有密

气相色谱-质谱联用 原理和应用介绍

气相色谱法-质谱联用 气相色谱法–质谱法联用（英语：Gas chromatography–mass spectrometry，简称气质联用，英文缩写GC-MS)是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。GC-MS的使用包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。GC-MS也用于为保障机场安全测定行李和人体中的物质。另外，GC-MS 还可以用于识别物质中以前认为在未被识别前就已经蜕变了的痕量元素。 GC-MS已经被广泛地誉为司法学物质鉴定的金标方法，因为它被用于进行“专一性测试”。所谓“专一性测试”就是能十分肯定地在一个给定的试样中识别出某个物质的实际存在。而非专一性测试则只能指出试样中有哪类物质存在。尽管非专一性测试能够用统计的方法提示该物质具体是那种物质，但存在识别上的正偏差。 目录 1 历史 2 仪器设备 2.1 GC-MS吹扫和捕集 2.2 质谱检测器的类型 3 分析 3.1 MS全程扫描 3.2 选择的离子检测 3.3 离子化类型 3.3.1 电子离子化 3.3.2 化学离子化 3.4 GC-串联MS 4 应用 4.1 环境检测和清洁 4.2 刑事鉴识 4.3 执法方面的应用

4.4 运动反兴奋剂分析 4.5 社会安全 4.6 食品、饮料和香水分析 4.7 天体化学 4.8 医药 5 参考文献 6 参考书目 7 外部链接 历史用质谱仪作为气相色谱的检测器是上个世纪50年代期间由Roland Gohlke和Fred McLafferty首先开发的。当时所使用的敏感的质谱仪体积庞大、容易损坏只能作为固定的实验室装置使用。 价格适中且小型化的电脑的开发为这一仪器使用的简单化提供了帮助，并且，大大地改善了分析样品所花的时间。1964年，美国电子联合公司（Electronic Associates, Inc. 简称EAI)-美国模拟计算机供应商的先驱在开始开发电脑控制的四极杆质谱仪Robert E. Finnigan的指导下[3]开始开发电脑控制的四极杆质谱仪。到了1966年，Finnigan和Mike Uthe的EAI分部合作售出500多台四极杆残留气体分析仪。1967年，Finnigan仪器公司the （Finnigan Instrument Corporation，简称FIC）组建就绪，1968年初就给斯坦福大学和普渡大学发送了第一台GC/MS的最早雏型。FIC最后重新命名为菲尼根公司（Finnigan Corporation）并且继续持世界GC/MS系统研发、生产之牛耳。 1966年，当时最尖端的高速GC-MS （the top-of-the-line high-speed GC-MS units）单元在不到90秒的时间里，完成了火灾助燃物的分析，然而，如果使用第一代GC-MS至少需要16分钟。到2000年使用四极杆技术的电脑化的GC/MS仪器已经化学研究和有机物分析的必不可少的仪器。今天电脑化的GC/MS仪器被广泛地用在水、空气、土壤等的环境检测中；同时也用于农业调控、食品安全、以及医药产品的发现和生产中。 气质联用色谱是由两个主要部分组成：即气相色谱部分和质谱部分。气相色谱使用毛细管柱，其关键参数是柱的尺寸（长度、直径、液膜厚度）以及固定相性质（例如，5％苯基

质谱仪的历史与发展

质谱仪的历史与发展 质谱的发展与核物理的早期发展紧密相连，而核物理的早期发展又是建立在真空管气体放电的技术上。克鲁克斯管是从早期用的盖斯勒管改良而来的，它是一个内部抽成较低气压的玻璃管，两端装有电极,阴极和阳极之间可以产生10 -100千伏的高压。克鲁克斯管运行时的真空比0.1帕斯卡要低得多,这是射线管实验——特别是阳极射线研究的必备条件。许多基于克鲁克斯管的实验带来了原子和核物理方面开创性的研究成果。最著名的是在1895年由威廉·康拉德·伦琴发现x射线。不到年之后J.J.汤姆森通过对阴极射线在电场中的偏转分析和测量了电子的质荷比m / e。他发现了一种质量只有氢原子（当时已知的最轻的原子）的1/1800却带有一个单位负电荷的粒子，这是电子的发现。维恩在1898年通过对阳极射线的分析测量了氢原子核的质量，这是首次对质子的测量。 维恩和汤姆森正是质谱法的开创者 如图是1898年由维恩制造的第一台质谱实验装置。在一个气压很低的玻璃管中设置了阴极A和阳极 a用来产生阳极射线，然后射线会经过平行的电极缝， 同时b区域的真空管外也覆盖了电极用来屏蔽磁场。 在真空管c区域内，除了磁极间的平行磁场外在垂直 射线和磁场方向设置了平行电场来分析离子束。在电 场和磁场的作用下，只有特定速度（v=E/B）的离子 可以到达真空管末端，这就是我们现在所说的速度选

择器。这个装置的长度只有5厘米。维恩利用它从阳极射线中选出特定速度的离子进行研究，测量了氢原子核（当时维恩并不知道这是氢原子核）的荷质比，并研究了其他一些更重的离子。但直到1919年卢瑟福的系列工作之后才正式宣判了质子的发现。 尽管如此，正如J.J.汤姆森所说，维恩是第一个是用磁场偏转来分析离子束性质的科学家。不过真正意义上的质谱法的诞生还要归功于1907年汤姆森本人的实验。 上图是汤姆森在剑桥搭建的第一台质谱仪的实物和原理。他同样采用阳极C把放电区和测量区分开，放电区冲入少量的某种气体，阳极和阴极之间加有30-50千伏的电压。同样为了屏蔽磁场的干扰，在放电区的外面放置了金属的隔离罩W。放电区电极C中间是一个6cm 长，内径从0.5mm到0.1mm的准直孔，用一个非常精巧的毛细玻璃管F和测量区相连。气体在放电区电离出离子，并且在高电场下获得很快的速度，最后沿着毛细玻璃管以很窄的一束射入抽真空的测量区。测量区内安装了两块平行的电极A，并且外部有一组磁极P提供磁场。与维恩的实验不同，这里磁场和电场的方向是平行的。经过偏转的离

(完整版)质谱法的原理和应用

质谱法的原理和应用 原理 待测化合物分子吸收能量（在离子源的电离室中）后产生电离，生成分子离子，分子离子由于具有较高的能量，会进一步按化合物自身特有的碎裂规律分裂，生成一系列确定组成的碎片离子，将所有不同质量的离子和各离子的多少按质荷比记录下来，就得到一张质谱图。由于在相同实验条件下每种化合物都有其确定的质谱图，因此将所得谱图与已知谱图对照，就可确定待测化合物用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出了离子的准确质量，就可以确定离子的化合物组成。这是由于核素的准确质量是一多位小数，决不会有两个核素的质量是一样的，而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。 应用 质谱中出现的离子有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子－分子相互作用产生的离子。综合分析这些离子，可以获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形成的某些离子间存在的某种相互关系等信息。 质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法，已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。近年的仪器都具有单离子和多离子检测的功能，提高了灵敏度及专一性，灵敏度可提高到10（克水平。用质谱计作多离子检测，可用于定性分析，例如，在药理生物学研究中能以药物及其代谢产物在气相色谱图上的保留时间和相应质量碎片图为基础，确定药物和代谢产物的存在；也可用于定量分析，用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标，以取得更准确的结果。 在无机化学和核化学方面，许多挥发性低的物质可采用高频火花源由质谱法测定。该电离方式需要一根纯样品电极。如果待测样品呈粉末状，可和镍粉混合压成电极。 此法对合金、矿物、原子能和半导体等工艺中高纯物质的分析尤其有价值，有可能检测出含量为亿分之一的杂质。 利用存在寿命较长的放射性同位素的衰变来确定物体存在的时间, 在考古学和地理学上极有意义。例如, 某种放射性矿物中有放射性铀及其衰变产物铅的存在，铀238 和铀235 的衰变速率是已知的，则由质谱测出铀和由于衰变产生的铅的同位素相对丰度，就可估计该轴矿物生成的年代。 近年来质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展, 质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。 质谱仪种类繁多，不同仪器应用特点也不同，一般来说，在300C左右能汽化的样品，可以优先考虑用GC-MS进行分析，因为GC-M3使用EI源，得到的质谱信息多，

气相色谱-质谱联用技术..-共15页

气相色谱-质谱联用技术 气相色谱-质谱联用技术，简称质谱联用，即将气相色谱仪与质谱仪通过接口组件进行连接，以气相色谱作为试样分离、制备的手段，将质谱作为气相色谱的在线检测手段进行定性、定量分析，辅以相应的数据收集与控制系统构建而成的一种色谱-质谱联用技术，在化工、石油、环境、农业、法医、生物医药等方面，已经成为一种获得广泛应用的成熟的常规分析技术。 1、产生背景 色谱法是一种很好的分离手段，可以将复杂混合物中的各种组分分离开，但它的定性、鉴定结构的能力较差，并且气相色谱需要多种检测器来解决不同化合物响应值的差别问题；质谱对未知化合物的结构有很强的鉴别能力，定性专属性高，可提供准确的结构信息，灵敏度高，检测快速，但质谱法的不同离子化方式和质量分析技术有其局限性，且对未知化合物进行鉴定，需要高纯度的样本，否则杂质形成的本底对样品的质谱图产生干扰，不利于质谱图的解析。气相色谱法对组分复杂的样品能进行有效的分离，可提供纯度高的样品，正好满足了质谱鉴定的要求。 气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass sepetrometry , GC-MS）技术综合了气相色谱和质谱的优点，具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度、强鉴别能力。GC-MS可同时完成待测组分的分离、鉴定和定量，被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定。 2、技术原理与特点 气相色谱技术是利用一定温度下不同化合物在流动相（载气）和固定相中分配系数的差异，使不同化合物按时间先后在色谱柱中流出，从而达到分离分析的目的。保留时间是气象色谱进行定性的依据，而色谱峰高或峰面积是定量的手段，所以气相色谱对复杂的混合物可以进行有效地定性定量分析。其特点在于高效的分离能力和良好的灵敏度。由于一根色谱柱不能完全分离所有化合物，以保留时间作为定性指标的方法往往存在明显的局限性，特别是对于同分异构化合物或者同位素化合物的分离效果较差。 质谱技术是将汽化的样品分子在高真空的离子源内转化为带电离子，经电离、引出和聚焦后进入质量分析器，在磁场或电场作用下，按时间先后或空间位置进行质荷比（质量和电荷的比，m/z）分离，最后被离子检测器检测。其主要特点是迁建的结构鉴定能力，能给出化合物的分子量、分子式及结构信息。在一定条件下所得的MS碎片图及相应强度，犹如指纹图，易与辨识，方法专属灵敏。但质谱拘束最大的不足之处在与要求样品是单一组分，无法满足复杂物质的分析。

浅谈电子信息技术的应用与发展

浅谈电子信息技术的应用与发展 发表时间：2012-03-09T10:18:14.873Z 来源：《现代教育教学导刊》2012年第1期供稿作者：张蕾[导读] 利用现代电子信息技术来改变我们的生活与学习，改造传统的各个行业，已成为当今社会人们的共识。 衡水科技工程学校（053000）张蕾 随着人类社会的发展，科学技术的进步，电子信息技术不断地渗透到了各个行业和领域，对社会经济的发展，人们生活方式的改变，都发挥着不可估量的作用。因此电子信息技术也是理论界学者探讨的热点。在这空前的技术发展进程中，电子信息技术以其独特的渗透力和亲和力，正在迅速地改变着我们周围的一切。利用现代电子信息技术来改变我们的生活与学习，改造传统的各个行业，已成为当今社会人们的共识。 1 电子信息技术的应用环境 1.1 居民生活信息化。以前，人们接触网络一般是在自己的工作单位，现在，下班后在家中可以在网上冲浪已经是生活“必需品”了。鉴于此种需求，房产开发商已经提出了智能小区建设的规划，为小区住户提供高质量的宽带交互式多媒体信息服务，向用户提供一个实用的网络平台。在智能小区中，居民可以利用此平台实现网上购物、视频在线、远程通讯、远程医疗、视频会议、电子商务、居家办公、异地间的资源共享等，真正地将居民日常生活所关心的工作学习、家庭保健、家庭娱乐等问题廉价、快速地信息化解决。 1.2 教育信息化。当今，有两种力量决定着时代的命运，一是互联网，二是教育。而这两种力量的融合就促成了教育的信息化。教育信息化是以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术。教育信息化是信息社会的产物，也是信息化社会对教育的新要求，其出现具有着极强的时代必然性。第一，现代化电子信息技术是自印刷术发明以来对教育最具革命性影响的技术；第二，教育具有基础性，教育信息化会带动经济信息化和社会信息化；第三，教育人口是接受信息化最快的入口；第四，信息技术在教育领域最容易推广。互联网起源与教育，当年美国西南部四所大学四台计算机的数据交换引发了如今的互联网信息化时代。由此可见，电子信息技术与教育有着根深蒂固的联系。如今，学校对学生“信息获取”、“信息分析”和“信息加工”能力的培养，新的计算机和网络教学模式的推行，全社会广泛开展的信息教育，加上计算机和网络的高度普及应用势必助推教育信息化的快速发展。 1.3 日常设备信息化。随着人们对生活信息化的渴求，越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。 汽车工程界专家指出：电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。新的汽车电子系统由各个电子控制单元（ECU）组成，可以独立操控，同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子，出于平稳、安全驾驶的需要，对四个轮子的操控，除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置（ABS）外，许多轿车，包括国产车，已增设了电子动力分配系统（EBD）。ABS+EBD 可以最大限度地保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 2 光电技术的发展 光电技术是现代电子信息技术的的重要组成部分。光电技术包括光电检测技术、光电电子技术、光电显示技术、光电探测与信号处理等等。光电技术涉及光学技术、微电子技术、计算机技术、精密机械等多种学科领域。这样就催生了软性显示器，软性显示器不但画面精细清晰，色彩炫丽明亮，3D显示以假乱真，还具备像传统的纸一样能弯能折的特性，不用时可以折起放进口袋，需要时如纸一般展开就可以使用于各种场合，让人们的生活工作更快捷轻松。在现今全球能源短缺的情况下，节约能源是我们所面临的大问题，LED 作为一种绿色光源产品，不仅节能、环保、多变换，还具有寿命长、高新尖等特点。近几年随着LED 技术更加成熟，其技术已越来越多的用于工业、军事和社会生活等各个方面，比如LED路灯、LED 电视等。随着现代材料设计、先进制备加工技术的发展，在纳米科学研究的基础上发展新一代光电信息新材料，将不断推动光电技术的快步发展，我们将会拥有更加环保与多彩的生活。 3 网络技术的发展 传统的网络主要是指通信网络，例如电话交换网，电报传真网，移动通信网，分组交换公用数据网，数字数据网等，计算机网络指的是互联网。20 世纪50 到70 年代，中容量微波、载波传输体系、自动交换和卫星通信的应用，实现了全球自动电话交换通信网络；20 世纪80 年代中期到现在，实现了数据通信网络、分组交换系统、光传输系统等等，此时是人类历史上网络最快速发展的时期，因特网的发展开创了极大的网络多媒体应用时代，极大地丰富和发展了现在人们的认知模式。“不懂，上百度啊。”等等。现代信息技术的发展不得不提到物联网。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间进行信息交换和通信。物联网时代，冬天在海口暖暖的海边只要有个念头，立刻就能知道冰天雪地的哈尔滨的即时气温是多少。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，物联网产业关乎绝大多数的产业群，其应用范围几乎覆盖了各个行业。前年上海开幕的中国国际物联网大会指出：物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业。目前物联网已被许多国家列为重点发展的战略性新兴产业。“物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。 现代电子与信息技术涉及了信息的产业、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等方面，包括了光电技术，网络技术，集成电路等各个领域。21 世纪是信息的社会，电子信息技术已成为当代最活跃、渗透力最强的科学技术，随着我国科学技术的迅速发展和人民生活水平的不断提高，各种信息技术的应用已经进入千家万户，互联网，数字电视等正成为和将成为现代家庭生活中的不可或缺的重要组成部分。现代电子与信息技术的的发展将更加快速，空间将更为广阔。