质谱分析法在物质检测和鉴定中能提供待测物更多的物质信息,且具有很高的灵敏度,在人类生活的各个领域现在都有质谱仪在发挥作用,成为现代科学的支柱分析仪器的同时,质谱技术的发展也推动了众多领域。质谱仪的工作原理决定了其核心部件(质量分析器和检测器)需要在真空下工作,因此质谱仪的真空系统设计是质谱仪研发工作的基础,本文对二级小型化质谱仪科研样机进行真空系统的研究与设计,本文研究思路主要分为四个部分:1)搭建了一套离子阱质谱实验平台,该平台用于真空系统的测试和分析。2)研究了多级真空系统的原理,气体沿管流导的状态模型和计算,以及二级真空系统的设计。3)测试真空系统的气压、功耗以及对样品进行检测,分析离子的传输效率的变化。4)在此基础上,设计了一套新的质谱仪。本文从真空系统原理出发,研究和设计了质谱仪的真空系统,实验结果表明,当把非连续进样接口(DAPI)与二级腔体以及低功耗泵连用时,可以提高离子的传输效率以及降低仪器的功耗。