质谱仪的基本原理

质谱仪的基本原理

质谱法是将样品离子化，变为气态离子混合物，并按质荷比(m/z)分别的分析技术，也是液质联用仪的核心部件。在有机混合物的分析讨论中，质谱分析法比化学分析法和光学分析法具有越发卓越的优越性，当代讨论有机化合物已经离不开质谱仪。一、基本原理质谱仪的分析原理各不相同，下面主要对四极杆质谱仪、飞翔时光质谱仪、离子阱质谱仪和多级串联质谱仪的基本原理举行容易介绍。 (一) 四极杆质谱仪四极杆质谱仪由两组对称的电极组成。电极上加有直流电压和射频电压[±(U+Vcos ω t)]。相对的两个电极电压相同，相邻的两个电极上电压大小相等，极性相反。带电粒子射入高频电场中，在场半径限定的空间内振荡。在一定的电压和频率下，惟独一种质荷比的离子可以通过四极杆达到检测器，其余离子则因振幅不断增大，撞在电极上而被“过滤”掉。

利用电压或频率扫描，可以检测不同质荷比的离子。其优点是扫描速度快、比磁式质谱价格廉价、体积小、常作为台式进入常规试验室，缺点是质量范围及辨别率有限 (二) 飞翔时光质谱仪飞翔时光质谱仪(TOF)利用相同能量的带电粒子，因为质量的差异而具有不同速度的原理，不同质量的离子以不同时光通过相同的漂移距离到达接收器。其优点为扫描速度快、敏捷度高、不受质量范围限制以及吉构容易、造价低廉等，缺点是定量较差。 (三) 离子阱质谱仪离子阱质谱仪(TRAP)由一个环形电极和上下两个端盖电极组成，加上前端的离子源入射和检测器。离子阱能够储存(捕捉)离子，按照马修方程，当离子在r径向和z轴向两个方向都稳定时，离子就能够被离子阱稳定地捕捉。当扫描射频电压时，每个离子的q逐渐由小变大，直到离子脱离稳定区，跑出离子阱，即可被检测。其最大的优点是可以举行时光串联，从而举行MS/MS分析。即可以挑选一个母离子保留在离子阱里，赋予一定能量打碎，获得它的二级质谱，然后这些二级碎片离子继续保存在离子阱里，有挑选性的打碎特定的二级离子，得到它的三级碎片，依此类推得到多级离子。其缺点是线性范围较窄，不适合作定量分析。 (四)

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