质谱通过将被分析物质电离成离子,产生的离子经电场或磁场作用,按质荷比的不同而被分离和检测,被离子检测器的收集得到,再经过一系列数据处理,最终获得质谱图。通过对所得质谱图上数据的分析,可以获得被检测物质的组成,结构等信息。质谱仪一般由离子源、真空系统、聚焦导引系统、质量分析器、检测器和数据处理系统等部分组成。质量分析器是质谱的核心部件,它决定了一台质谱仪的质量分辨率、质量范围、灵敏度等性能。由于加工和组装质量分析器的过程以及实验平台的搭建,都需要投入大量的时间和人力物力,因此,我们借助理论模拟来指导我们的实验。通过模拟,可以对质量分析器的结构参数,电压参数,以及其他条件进行优化,理论模拟能够系统的研究某些特定参数对质量分析器性能的影响,从而大大缩减我们研究的周期,使实验更有目的性和针对性。本论文通过理论模拟研究离子阱,全文共分为四章,主要内容包括：第一章：绪论。概述了质谱的工作原理和发展史。注重介绍了离子阱质谱的工作原理,离子阱质谱的种类以及他们的结构和特点。以上述内容为基础,提出了本文的研究目标和实验思路。第二章：质谱技术简介。本章介绍了磁质谱,四级杆质谱,离子阱质谱,飞行时间质谱,傅里叶回旋共振质谱和轨道离子阱质谱,提供了这六种质量分析器的结构示意图,并简要的介绍了他们的工作原理等。第三章：分压离子阱的理论研究。本章提出了两种在矩形离子阱结构基础上优化而得离子阱----Y方向无通槽的分压阱和Y方向有通槽的分压阱。这两种分压阱可通过改变电极上的电压分布,得到改变离子阱内电场的分布,从而获得比矩形离子阱更好的性能。对一确定结构的分压阱,通过改变分压电极上的电压和激发电压AC,模拟离子阱中离子运动情况,最终获得该离子阱的分辨率和逐出效率信息。第四章：含场调节电极的分压阱和新型离子阱的初步研究。本章分为两部分,第一部分提出了一种含场调节电极FAE的分压离子阱,通过引入FAE电极使分压阱中离子有倒向的从一侧引出槽出射,离子在有倒向出射的同时还获得了更高的质量分辨率。第二部分提出了两种新型离子阱,一种是在分压阱基础上通过去除地电极获得,另一种是三角形平板电极。这两种新型离子阱的特点在于,电极间距离大,可以施加分压阱4-5倍的电压,从而使离子阱的质量分辨率获得很大的提升。