飞行时间质谱仪（TOFMS）检测质量范围宽,灵敏度和分辨率高,可在较短时间获取全部质量数范围的所有谱图信息。便携式质谱仪器已被广泛地应用于包括大气环境快速监测,化工产品过程实时监控、临床医学、工业设施检漏在内的很多领域。本文工作研制了一台基于真空紫外光（VUV）电离的便携式TOFMS,优化并评价了实验室自研的便携式TOFMS的性能。该仪器尺寸为400×340×250 mm,重17 kg,检测质量范围为m/z 15～500,在m/z 131处的分辨率为843,检测常见的苯系物以及麻醉剂七氟烷的检测限可达ppbv量级。在光电子电离（PEI）模式下,由光电效应产生的光电子利用电场调制能量,得到高于10.6 eV的电子,并且使用磁场增强电子电离效率,电离能高于10.6 eV光子能量的化合物实现电离。PEI是冷电子,电离源不受水汽的影响,分子离子峰占主导,离子碎片较少,谱图简单,方便分析。基于便携式磁场增强光电子电离（MEPEI）TOFMS,开发了手术全麻患者呼出气中的七氟烷浓度即时（POC）检测方法,探索呼出气中七氟烷浓度与术后躁动症状相关性,并且根据患者呼出气中七氟烷浓度制定了躁动症确认与治疗措施。MEPEI-TOFMS直接分析高湿度呼出气中的七氟烷,获得其特征离子[C4H3F6O]+（m/z 181）,分析时间仅60 s。七氟烷定量相对标准差（RSD）仅为1.24%。46例儿童患者中有4例有躁动症状,并分析了术后躁动症状与呼出气中七氟烷浓度的关系,发现躁动患者苏醒时七氟烷浓度的临界值为500 ppmv,并提出了七氟烷与丙泊酚共用新方案以降低患者术后躁动概率。新开发的便携式MEPEI-TOFMS也成功地应用在医疗环境中七氟烷浓度的检测。POC检测的临床实验结果表明该方法具有低成本、方便、准确等特点,在临床质谱的发展上具有很高的潜力。基于便携式TOFMS开发了城市天然气管道检漏的Ne气示踪分析新方法。便携式TOFMS 直接检测 18～1000 ppmv、1000～20000 ppmv 以及 20000～300000 ppmv 三个浓度段的示踪剂Ne气,样品的定量曲线相关系数优于0.98,RSD值为12.38%,该结果完全满足Ne气示踪法对天然气管道检漏实验要求。便携式TOFMS现场分析单样品时间仅为60 s,通过地面的打孔采样气Ne的浓度迅速、准确地定位泄漏点,得到的结果和离线色谱检测方法完全一致,便携式TOFMS可同时检测天然气中主要成分CH4的大气泄漏情况,进一步验证了了 Ne气示踪法对天然气管道检漏的可行性。本研究对天然气管道的快捷高效检漏研究具有指导意义。