目前,分析化学技术主要包括色谱、质谱、光谱和波谱等谱学技术。在这些技术中,质谱（Mass spectrometry,MS）分析由于其高灵敏度、特异性和分析速度快的特点,在生命科学、卫生保健、公共安全、环境监测和材料科学等许多领域得到了更广泛的应用。传统上通常使用色谱与质谱联用对这些混合物进行化学分析,为了满足色质联用的分析条件,样品往往需要复杂的前处理步骤。然而,随着许多技术领域对化学分析需求的不断增加,科学家一直致力于寻找新的分析方法来减少样品的前处理过程,并提高样品的分析效率,于是常压敞开式离子源应运而生。常压敞开式离子源的显著特点是它允许快速、实时、原位和高通量分析,不需要或只需要少量的样品预处理。同时它具有样品要求低、有机溶剂用量少甚至不使用、基质效应低、对样品破坏少或不破坏等优点,可以很好地满足环境分析的要求。本论文的主要研究就集中在常压敞开式离子源的开发与应用上。下面是本论文的主要研究内容和成果的简要说明:1、首次将激光诱导声解吸技术（Laser induced acoustic desorption,LIAD）与介质阻挡放电离子源（Dielectric barrier discharge ionization,DBDI）结合,耦合到一台商品化的飞行时间质谱仪上,用于包括多环芳烃、毒品、爆炸物和富勒烯在内的类样品的直接分析。另外我们还考察了影响该技术灵敏度的因素,优化了实验条件。LIAD的技术优势在于强大的软解吸能力,与DBDI离子源进行结合后,拓宽了 DBDI离子源对于化合物的分析范围。2、搭建了激光诱导声解吸电喷雾后电离技术（Laser induced acoustic desorption/electrospray ionization,LIAD/ESI）,用于宝宝霜中糖皮质激素的定性和定量分析。在本工作中,我们对3种软膏的糖皮质激素进行分析。实验结果表明,我们成功的测到了3款软膏的中的糖皮质激素和多种软膏中的主要成分。另外,我们还对比了 LIAD/ESI和ESI两种技术测到的质谱图。可以看出LIAD/ESI/MS技术对于盐有较强的容忍度。最后,我们对该技术的定量能力进行了考察,计算了糖皮质激素在软膏中的检出限。实验结果表明,LIAD/ESI/MS是一种灵敏度较高,可适用于直接分析复杂基质下的常压敞开式的离子源质谱。3、搭建 了脉冲微放电（Pulse micro-discharge ambient ionization,PMD-AI）常压敞开式离子源以及质谱成像系统。我们将PMD-AIMS技术成功应用于土豆、山药、甘薯和胡萝卜表皮残留的莠去津除草剂的快速检测,并且计算了莠去津在不同基底上包括铜板和山药组织上的检出限,表明了 PMD-AIMS技术的高灵敏度。之后我们将该技术应用于质谱成像上,展示了 4个不同时间段下莠去津分子在山药组织纵向截面上的质谱成像图。4、将布鲁克micrOTOF impact Ⅱ（质量分辨率＞40000,m/z=1000）与实验室自行搭建的纳米流式检测仪结合,用于DNA片段全长度的测定。经测试,该质谱能够检测到超过200 bp的dsDNA片段长度,而对于流式细胞仪来说,染料的选择对于最低能检测的DNA片段影响很大,不同染料的检出长度甚至能相差一个数量级以上。考察后发现,使用SYTOX Orange染料可以使最低检出长度到达200 bp,这为纳米流式检测仪与电喷雾质谱的联用提供了可能。