離子阱術語辨析——線形or線性？

　　作者：孫露露，薛兵，黃正旭，

　　丁傳凡，丁力，周振

　　目前，質譜學界常常把二維離子阱稱作線性離子阱（LIT，Linear Ion Trap），追本溯源，最先用這種說法的是熱電公司。2005年8月，熱電集團（Thermo）推出了新一代離子阱質譜－Finnigan^TM LXQ^TM，在中國面市時，將原本的線形離子阱（LIT, Linear Ion Trap）翻譯成線性離子阱。此后，國內學者在引用中，經常將這兩個詞混淆。

　　線形離子阱和線性離子阱只有一字之差，“線形”和“線性”在英文中都是“linear”，但二者釋義大不相同，表征的科學概念也是不同的。其主要差別在于“線形”和“線性”的區分。

　　線形

　　線形側重于空間位置、幾何形狀的表達，在《辭海》中解釋與“條形”相近，是指實物形狀狹而長，兩側平行。

　　線性

　　線性則側重于數學關系的表達，指變量與變量之間按比例、成直線的關系；在空間和時間上代表規則和光滑的運動，在數學上可理解為一階導數為常數的函數。

　　線形離子阱

　　線形離子阱是不同結構質量分析器中的一種，也可以稱為直線形離子阱。它與傳統的三維離子阱差別在于：在三維離子阱中，離子云被囚禁在以場中心點為球心的小球空間內，而線形離子阱中，離子云被囚禁在沿阱中心軸向排列的條形空間內，使得離子的囚禁空間從一個點變成一條線，直線形離子阱因此而得名。與傳統的三維離子阱相比，直線形離子阱的射頻場不再是對離子在x、y和z三個方向上的同時囚禁，而是只有x和y方向（徑向r），離子在z軸方向沒有受到射頻電場的作用力，因此又稱為二維離子阱。

　　線性離子阱

　　線性離子阱的概念最初是由王陽等人提出。它指的是：從數學角度來講，射頻（RF，Radio Frequency）場的電場強度在r和z方向上隨距離線性增加，具備此電場場型的離子阱稱之為線性離子阱（LIT，Linear Ion Trap）。與線性離子阱相對應的是非線性離子阱。非線性離子阱的特征在于RF場的電場強度在r和z方向上隨著距離的增大非線性增加，這種非線性也被稱為場缺陷。場缺陷可以看做是四極電場成分與多極場或者高階場的疊加。因此，線性/非線性離子阱依賴于離子阱內部的電場分布情況，線形離子阱則依賴于離子阱的幾何結構。

　　金屬質感分割線

　　布魯克公司曾經推出三維非線性離子阱的組合－高能阱(HCT, High -Capacity Trap)，設計者利用非線性離子阱中的高階場分量來“加熱”離子，使得阱內的待測離子處于高能激發態。以此來提高離子在共振逐出過程中的出射速度，縮短逐出時間，達到提高離子阱分析速度、靈敏度和分辨率的目的。由此可知，三維線性/三維非線性離子阱、線形線性/線形非線性離子阱的組合都是可以的。

　　這里對線形和線性離子阱概念的理解和辨析，是為了分析成因，正本清源，消除誤解，避免因科學概念的混淆而有損學術的嚴謹。也希望讀者在閱讀資料過程中，多發現和討論相類似的問題，便于大家的溝通和交流。

　　歡迎將您的發現發送給《質譜學報》，分享給廣大質譜同仁。