真空紫外光电离与后/二次光电离：给解吸出来的中性分子“第二次电离机会”

光电离（Photoionization）是光子与原子或分子相互作用、使后者失去电子形成离子的物理过程。当光子能量超过该物质的电离能时，光电离才会发生；低于电离阈值的光子，光电离截面（发生电离的概率，可理解为“有效作用面积”）接近零。真空紫外（VUV）光子能量约 10 eV，足以电离绝大多数有机小分子，因此常被用作“通用型”电离手段。

后光电离 / 二次光电离是什么

在质谱成像里，初级电离（如 DESI 或 LDI）的解吸效率虽高，但真正被电离的分子占比极低。中国科学技术大学潘洋课题组在研究中指出：常规质谱成像中待测物的离子化效率低于 1/1000，即绝大部分解吸后仍以中性分子形式存在；同时生物组织表面的高盐环境还会产生离子抑制。

后光电离（Postphotoionization，也常称二次光电离）的做法是：在初级解吸电离之后，让解吸出来的中性分子再穿过一束真空紫外光子，把那些没被初级电离的中性分子也电离掉。这一步与样品本体、盐基质无直接接触，因此能绕开离子抑制，并大幅补回被漏掉的信号。

权威研究数据

中国科大潘洋、刘成园课题组与田长麟教授合作，发展了常压透射式激光解吸/后光电离（t-AP-LDI/PI）方法，2024 年 3 月 25 日以封面文章发表于《Analytical Chemistry》（DOI:10.1021/acs.analchem.3c05605）。该工作实现 4 μm 空间分辨率，后光电离使组胺、腺苷、胆碱、腺嘌呤、维生素 D3、胆固醇、谷氨酸、多种脂质等的探测灵敏度提高 2-3 个量级。该路线建立在课题组前期 DESI/PI 工作基础上（Analytical Chemistry 2022, 94, 15108；2019, 91, 6616）。

与新策源产品的关联

新策源（Neo Source INSTRUMENT）的 MSI DPI（DESI+PI）与 MSI LDPI（LDI+PI）两款成像离子源，核心都是在初级解吸电离之后叠加后光电离步骤，以提升全极性分子的探测灵敏度。相关技术原理与中科大上述工作同源。

参考来源

1. Wikipedia: Photoionization. https://en.wikipedia.org/wiki/Photoionization

2. IUPAC Gold Book: photoionization. https://goldbook.iupac.org/terms/view/P04620

3. 中国科学技术大学：紧凑型光电离质谱成像源研发取得新进展. https://kyb.ustc.edu.cn/_t1002/2024/0401/c6076a634490/page.htm

4. Qi K, et al. Development of Transmission Ambient Pressure Laser Desorption Ionization/Postphotoionization Mass Spectrometry Imaging. Analytical Chemistry. 2024. DOI:10.1021/acs.analchem.3c05605