质谱仪是一种用于定性和定量分析测量各种气体、液体、固体中所有化学成分和生物成分的高端分析仪器，在食品卫生、环境保护、国土安全、蛋白质组学、航天等领域得到广泛的应用。国内外市场上使用的离子阱质谱仪器基本全部为美国，日本，欧洲等质谱仪器公司所生产。中国不仅没有规模化的质谱仪器产业，也十分缺乏质谱仪器的核心技术，特别是缺少属于课题组自己的自主知识产权。另外整个质谱仪领域发展趋势是制造价格低廉、便携式、小型化、高通量、高灵敏度的方向发展。这对于中国质谱仪器产业的成长和和壮大无疑是一个重大的挑战。针对上述问题，课题组在国际上首先提出了几种全新结构和功能的四极离子阱质量分析器技术和分析方法，并取得拥有自主知识产权的创新型研究成果：发明了一种具有电场实时调节功能的新型离子阱，并采用价格低廉，加工和制作工艺简单的平面型印刷线路板制作离子阱电极，取代具有高精度机械加工要求的双曲面金属电极，制作线形离子阱质量分析器，称之为印刷线路板离子阱（PCB Ion Trap)，简称PCB离子阱。实践中，通过在每一个印刷线路板平面电极上制作加工成多段小电极，在每段小电极上加载不同的工作电压，可实现离子阱内部电场的可调节性，通过电压的调节来实现离子阱内部电场的优化，提高离子阱内部离子的存储和分析性能。已实际使用的PCB离子阱质量分析器具有优于3000的质量分辨率和大于5000的质量分析范围，它具备良好的离子质量隔离和串级质谱分析功能。使用FR-4 PCB材料制作的PCB离子阱质量分析器成本只需数百元。（国外相似产品的市场价高于1万美元）。发明具有高效离子化的质谱仪离子源技术，该离子源技术具备离子选择和存储功能，提高离子化效率，该技术作为二次质谱一次离子源，可以有效的提高离子动能，解决了在低电压的情况下实现高动能的离子，有效的激发二次离子，提高二次离子产生效率。同时实现了将生物大分子电离离子应用到二次离子质谱分析中，提高分析效率和种类。 发明了同时多个通道同时检测的环形阵列离子阱质量分析器，每个阵列离子阱含有多个质量分析通道，实现了一台质谱仪可以同时分析多种不同样品，提高质谱分析的速度。另外多个通道可以同时分析同一种样品，可以数倍地提高离子的储存量和储存效率，提高了质谱分析灵敏度。该研究成果申请发明专利20项，授权6项，其中国外授权3项。在《Analytical Chemistry》,《Journal of the American Society for Mass Spectrometry》,《Rapid Communications in Mass Spectrometry》,《分析化学》等国内外杂志上发表论文18篇（SCI）。应邀参加美国质谱学会3次大会报告和10余次技术研发成果展览。该研究成果得到了国内外著名质谱仪器公司的技术认可，实现小规模化工业生产，近三年累积新增产值1452万元，新增利润412万元，研究成果成功的应用使中国完全拥有了自主产权的质谱仪。推动了国内质谱技术的发展，取得了显著的经济效益和社会效益。