MobCal-MPI 2.0:用于计算取决于场的碰撞截面和离子移动性的准确并行包
Alexander Haack1, Christian Ieritano1,2, W Scott Hopkins1,2,3
1Department of Chemistry, University of Waterloo, 200 University Ave W, Waterloo, ON, N2L 3G1, Canada. shopkins@uwaterloo.ca.
MobCal-MPI 2.0使用离子移动谱学 (IMS) 和计算方法准确计算离子结构. 该软件有效地确定低场碰撞横截面 (CCS) 和高场移动性,有助于化学分析.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 计算化学的计算化学
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 离子运动谱 (IMS) 对于分析化学至关重要,通过碰撞横截面 (CCS) 提供对离子结构的洞察.
- 计算工具越来越多地与IMS一起用于确定离子几何结构.
- 准确计算离子移动性和CCS对于推进化学分析至关重要.
研究的目的:
- 推出MobCal-MPI 2.0,一个用于计算离子碰撞截面 (CCS) 和移动性的增强软件包.
- 提高离子结构阐明的计算方法的准确性和效率.
- 为了能够计算低场和高场离子流动性.
主要方法:
- 使用轨迹方法计算低场CCS.
- 实现了对高场流动性的二温度理论 (2TT) 的二次近似.
- 为了提高准确性,在2TT模型中引入了一个经验性校正.
- 更新了使用线性网格进行离子中性碰撞采样,以提高效率.
主要成果:
- 在低场CCS计算中实现了高精度 (RMSE 2.16%).
- 证明了效率,计算在8个核心上在≤30分钟内完成,对于≤70个原子的离子.
- 计算精确的高场移动性,与实验值的平均偏差小于4%.
- 在任何有效温度下启用几乎即时的移动性/CCS评估.
结论:
- MobCal-MPI 2.0为低场CCS和高场移动性提供了准确和高效的计算.
- 该软件增强了离子移动性谱学的实用性,用于详细的离子结构分析.
- 更新的计算方法和经验纠正提高了基于IMS的结构阐释的预测能力.
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