[发明专利]一种超短脉冲激光电离有机氯农药的方法

说明书

本发明公开了一种超短脉冲激光电离有机氯农药的方法，首先选取一种未知成分的有机氯农药A，确认其的吸收波长，利用光学参量放大器调制超短脉冲激光设备的紫外光波波长L，使紫外光波波长L等于A的吸收波长L1；利用超短脉冲激光设备内的光栅进行色散调节，使得照射到样品处的激光脉宽Δt；激光产生二次非共振电离，未知成分的有机氯农药A吸收光子后产生特有的离子流色谱。利用超短脉冲激光作为电离源，通过对分析物的吸收波段调制激光光波波长，以达到分析物的多光子电离共振，实现在多种碎片离子中有针对性的选择电离，在有机氯农药痕量分析中显著抑制由基质干扰产生的背景信号，监测精度高、准确率高。

技术领域

本发明涉及有农药的检测方法，特别是一种超短脉冲激光电离有机氯农药的方法。

背景技术

有机氯农药(OCPs)是用于防治植物病、虫害的组成成分中含有有机氯元 素的有机化合物，作为杀虫剂被广泛用于防治疟疾、伤寒、霍乱等昆虫传染疾 病，以提高农业中各种农作物的生产力。有机氯农药中的氯苯结构较稳定，生 物体内酶难于降解，所以积存在动、植物体内的有机氯农药分子消失缓慢。目 前人们已经认识到有机氯农药具有剧毒，对非靶向生物，如海洋哺乳动物、鸟 类均有不良影响，并通过食物链进入人体的有机氯农药能在肝、肾、心脏等组 织中蓄积，特别是由于这类农药脂溶性大，所以在体内脂肪中的积极因素贮更 突出。蓄积的残留农药也能通过母乳排出，或转入卵蛋等组织，影响后代。这 类农药会导致精神系统问题、超活跃障碍、II型糖尿病以及癌症等疾病。

传统的检测方法是利用气相色谱(GC)或液相色谱法分离有机氯农药[樊艳, 采用气相色谱(GC)法同时检测蜂蜜中的8种有机氯农药残留实验[J]，粮食科技与经济，2019,44(11)]，但这种方法可能产生假阳性误判，需要质谱的进一步确证。近年来，色谱-质谱联用技术在农药残留检测中的应用使得农药残留检测技术得以发展[王芳焕，QuEChERS-气相色谱-串联质谱法测定枸杞中农药残留[J],色谱, 2019,37(10)]，其中电子电离(EI)源常用于非特异性硬电离，为使矩阵效益最小化，一般采用选择性离子监测模式。但矩阵的干扰提供了与被分析物类似的碎片模式，降低了分析结果的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于解决以上现有技术的不足，提供一种超短脉冲激光电离有机氯农药的方法。

为实现以上目的，提供以下技术方案：

一种超短脉冲激光电离有机氯农药的方法，包括以下步骤：

S1：首先选取一种未知成分的有机氯农药A，确认其的吸收带：利用高斯软件模拟A的最小分子结构，计算分子结构中电子从基态跃迁到中间态需要的能量e1以及从中间态跃迁到电离态所需的能量e2，

S2：由电子跃迁能量确定A的吸收波长为L1和L2；

S3：利用光学参量放大器调制超短脉冲激光设备的紫外光波波长L，使紫外光波波长L等于A的吸收波长L1；

S4：利用超短脉冲激光设备内的光栅进行色散调节，使得照射到样品处的激光脉宽Δt；计算方法如下：

电离态生成速率：

其中N₀、N₂分别为基态、电离态上粒子总密度；η₁₂、η₃、η₄分别是双光子电离跃迁几率、分子离子的自解和光解速率，I(t)为激光光强，当激光发出的两个光子的能量与电子从基态跃迁到电离态所需的能量差小于3eV时，公式后两项可忽略不计，即

其中，E是激光脉冲能量，τ是激光能量衰减到原来的1/e时所持续的时间，Δt表示激光脉冲宽度；