离子阱术语辨析——线形or线性？

　　作者：孙露露，薛兵，黄正旭，

　　丁传凡，丁力，周振

　　目前，质谱学界常常把二维离子阱称作线性离子阱（LIT，Linear Ion Trap），追本溯源，最先用这种说法的是热电公司。2005年8月，热电集团（Thermo）推出了新一代离子阱质谱－Finnigan^TM LXQ^TM，在中国面市时，将原本的线形离子阱（LIT, Linear Ion Trap）翻译成线性离子阱。此后，国内学者在引用中，经常将这两个词混淆。

　　线形离子阱和线性离子阱只有一字之差，“线形”和“线性”在英文中都是“linear”，但二者释义大不相同，表征的科学概念也是不同的。其主要差别在于“线形”和“线性”的区分。

　　线形

　　线形侧重于空间位置、几何形状的表达，在《辞海》中解释与“条形”相近，是指实物形状狭而长，两侧平行。

　　线性

　　线性则侧重于数学关系的表达，指变量与变量之间按比例、成直线的关系；在空间和时间上代表规则和光滑的运动，在数学上可理解为一阶导数为常数的函数。

　　线形离子阱

　　线形离子阱是不同结构质量分析器中的一种，也可以称为直线形离子阱。它与传统的三维离子阱差别在于：在三维离子阱中，离子云被囚禁在以场中心点为球心的小球空间内，而线形离子阱中，离子云被囚禁在沿阱中心轴向排列的条形空间内，使得离子的囚禁空间从一个点变成一条线，直线形离子阱因此而得名。与传统的三维离子阱相比，直线形离子阱的射频场不再是对离子在x、y和z三个方向上的同时囚禁，而是只有x和y方向（径向r），离子在z轴方向没有受到射频电场的作用力，因此又称为二维离子阱。

　　线性离子阱

　　线性离子阱的概念最初是由王阳等人提出。它指的是：从数学角度来讲，射频（RF，Radio Frequency）场的电场强度在r和z方向上随距离线性增加，具备此电场场型的离子阱称之为线性离子阱（LIT，Linear Ion Trap）。与线性离子阱相对应的是非线性离子阱。非线性离子阱的特征在于RF场的电场强度在r和z方向上随着距离的增大非线性增加，这种非线性也被称为场缺陷。场缺陷可以看做是四极电场成分与多极场或者高阶场的叠加。因此，线性/非线性离子阱依赖于离子阱内部的电场分布情况，线形离子阱则依赖于离子阱的几何结构。

　　金属质感分割线

　　布鲁克公司曾经推出三维非线性离子阱的组合－高能阱(HCT, High -Capacity Trap)，设计者利用非线性离子阱中的高阶场分量来“加热”离子，使得阱内的待测离子处于高能激发态。以此来提高离子在共振逐出过程中的出射速度，缩短逐出时间，达到提高离子阱分析速度、灵敏度和分辨率的目的。由此可知，三维线性/三维非线性离子阱、线形线性/线形非线性离子阱的组合都是可以的。

　　这里对线形和线性离子阱概念的理解和辨析，是为了分析成因，正本清源，消除误解，避免因科学概念的混淆而有损学术的严谨。也希望读者在阅读资料过程中，多发现和讨论相类似的问题，便于大家的沟通和交流。

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