质量分析器

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高分辨质谱定性原理

高分辨质谱定性原理高分辨质谱（HRMS）是一种利用质谱仪器进行分析的技术，能够提供杂质或化合物的定性信息。

其原理基于质量分析器的高分辨能力，可以区分具有相同质荷比的离子。

在高分辨质谱中，样品首先通过离子化技术形成离子。

离子化技术包括电喷雾电离（ESI）、化学电离化学电离（APCI/CI）等。

离子化后的样品进入质量分析器，质量分析器广泛应用的有四极杆、三重四极杆、离子阱、飞行时间质谱等等。

在高分辨质谱中，最常用的质量分析器是飞行时间质谱（TOF-MS）。

TOF-MS的原理是基于离子在电场中加速并飞行一段距离，然后记录离子飞行的时间。

离子的质量可以通过离子在飞行时间中所覆盖的距离和飞行时间来计算。

高分辨质谱还可以使用基于四极杆和离子阱的质谱仪器，通过施加不同的电压和电场来操控离子的运动轨迹，实现质量和质荷比的分离和识别。

通过不同的仪器参数设置和操作方式，可以获得高分辨的质谱图。

在高分辨质谱的定性分析中，常常采用质量准确度（mass accuracy）和质谱图的分析。

质量准确度是指测量质量与理论质量之间的差异。

通过将实验观察的质谱峰与已知的质谱库进行比对，可以确定样品中存在的离子种类和结构。

此外，高分辨质谱还能够利用碎片图谱（MS/MS）进行更进一步的结构鉴定。

在MS/MS实验中，选择性地选择一个目标离子并引发其解离，然后再次进行质谱分析。

通过分析解离产物的质谱图，可以得到更详细的结构信息。

总之，高分辨质谱定性是基于质量分析器的高分辨能力，通过测量离子的质量和质荷比来确定样品中的化合物种类和结构。

它是分析复杂样品的重要手段，广泛应用于药物分析、环境分析等领域。

质谱仪各种质量分析器的工作原理

质谱仪各种质量分析器的工作原理2015-4-30 16:37:43 来源: 互联网上一篇| 下一篇53899收藏到BLOG质谱的基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，天生不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进进质量分析器。

在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。

质量分析器将带电离子根据其质荷比加以分离，用于纪录各种离子的质量数和丰度。

质量分析器的两个主要技术参数是所能测定的质荷比的范围（质量范围）和分辨率。

质谱仪不同的质量分析器有着不同的功能，这三张图将让你秒懂质谱仪各类质量分析器的工作原理。

三重四极杆（Triple Quadrupole）全扫描用于检测离子源产生的离子流中，各种离子的m/z和强度。

从全扫描得到的信息可以知道目前色谱中的组分状态。

这时对简单的成份可以直接定量；对于复杂的成分可以做进一步的分析。

由于ESI离子源能够产生许多m/z大于3000的离子，但是三重四极杆的m/z上限一般达不到3000，所以并不是所有离子都被检测出来。

在仪器内部，可以使用Q1或者Q3做全扫描，两者的差别是混合离子的离子束是否通过了碰撞室Q2。

如果使用Q3作为扫描，离子会在Q1、Q2中损失一部分，灵敏度会有一些下降。

通常Q3扫描只是用来标定Q3的质量轴的。

不过我们倒是经常使用Q3做全扫描，因为我们需要把Q1开到高分辨模式，Q3开到Unit，Q3的灵敏度反而高一些。

离子阱（Ion trap）离子阱由一对环形电极（ring electrod）和两个呈双曲面形的端盖电极（end cap electrode）组成。

在环形电极上加射频电压或再加直流电压，上下两个端盖电极接地。

逐渐增大射频电压的最高值，离子进入不稳定区，由端盖极上的小孔排出。

因此，当射频电压的最高值逐渐增高时，质荷比从小到大的离子逐次排除并被记录而获得质谱图。

离子阱质谱可以很方便地进行多级质谱分析，对于物质结构的鉴定非常有用。

极杆质量分析器原理

四极杆质量分析器原理Bio-Mass Spectrometry R&D Lab MSKB（质谱知识库）1.四极杆是什么？四极杆是四极杆质谱仪的核心，全称是四极杆质量分析器——Quadrupole Mass Filter/Analyzer(QMF、QMA)。

它是由四根精密加工的电极杆以及分别施加于x、y方向的两组高压高频射频组成的电场分析器。

四根电极可以是双曲面也可以是圆柱型的电极；高压高频信号提供了离子在分析器中运动的辅助能量，这一能量是选择性的——只有符合一定数学条件的离子才能够不被无限制的加速，从而安全的通过四极杆分析器。

2.四极杆技术精要四极杆是一个古老的技术。

早期1950年代的时候，德国物理学家申请的专利944,900 (1956)指出四个双曲面围成的电场可以筛选离子。

双曲线的渐近线处于45度的位置，电极的外形沿着x轴和y轴对称，四个电极的形状完全一致；高压高频射频信号分别加载在水平和竖直的两对电极上，信号的幅度相同，相位相差180度，即反相。

无线延伸的双曲线四个电极的内部电势是很容易计算的：在每一个瞬间，四极杆内每一点的电势可以计算为：这是一个马鞍面的电场：射频电压伴随着时间的改变，四极杆电场的强度和相位在发生着变化：U是四极杆电极上的最大直流电压，而V是电极上的最大射频交流电压。

离子就在这一变化的电场中运动。

这个电场的特点是：1.沿着x和y轴对称。

2.等电势面是一个马鞍面。

3.（0，0）点电势为0V，而且是等电势马鞍面的鞍点。

4.带电粒子在其中受到的x方向的作用力与粒子和x轴的距离成正比。

第四点是非常重要的性质，这表明四极杆内部的电场在x或者y的方向具有像弹簧一样回复力，可以拴住离子的运动范围。

3.四极杆的加工技术由于实际试验中不可能使用无限大、无限长的电极，所以通常我们取四个电极内接圆半径r0的2倍加工，并且长度一般在r的50倍左右（这样四个杆子之间的空隙视角仅有1度）。

HP公司早期的合金双曲面四极杆（HP5970 GCMS）目前，安捷伦公司的1997年以后的四极杆质谱仪均采用了石英镀金双曲面的四极杆；Finnigan公司的TSQ质谱中也采用了不锈钢的双曲面四极杆。

三重四级杆质谱仪原理(全)

酸性氯代除草剂的基本知识
• 常用于除去草地和谷类农作物中阔叶杂草 • 潜在的地下水污染物 • 公众的误用 • 需要对痕量级别定量
传统方法
• 液－液萃取 • 重氮甲烷衍生化 • 气相色谱方法和选择性检测器（例如电子捕获检测器） • 仪器二次运行确认 • 存在问题 • 溶剂的过量使用 • 问题数据的解释 • 甲基化试剂的安全关注
三重四级杆质谱仪原理
内容
质量分析
– 基础知识 – 质量分析器的性能特点
• 分辨率 • 准确率 • 质量范围
多级质量分析
– 什么是多级质谱？ – 多级质谱如何工作？ – 碰撞诱导解离(CID) – 采集方式
• SRM • MRM
QQQ的优点（选择性、灵敏度和速度）
质量分析: 基本基础知识
在质量分析器里所产生的离子是根据他们的质荷比(m/z). 进行分离的
三重四极杆不是最好的获取质谱图的仪器，平行测量的质谱系统会更好些：
• 三重四极杆质谱/质谱不如离子阱质谱仪（ TRAPS ）灵敏（定性） • 三重四极杆质谱不如飞行时间质谱仪（TOF）所获取的质谱图那么
有说服力（定性）
质量分析器的性能特点
• 质量范围
– 不同类型质量分析器质荷比的范围。四极杆分析器典型的扫描范围高达3000 m/z。
一个单四极杆质谱仪
四极杆质量过滤器
合成电压在两个对杆上数量是相同的，极性是相反的。
四极杆质量过滤器如何工作的？
四极杆质量过滤器稳定性图表
马修稳定图
选择性离子监测与全扫描对比
三重四极杆与其他液相/质谱联用技术的比较
– 在质谱应用领域里三重四极杆是最灵敏和定量重现性最好的仪器。
– 在质谱应用领域里三重四极杆在执行中性丢失扫描和母子扫描模式具有最好的灵敏性和准确性。

GCMS工作原理

GCMS工作原理GCMS（气相色谱质谱联用仪）工作原理GCMS是一种常用的分析仪器，结合了气相色谱（GC）和质谱（MS）的技术，能够对复杂混合物进行分离和鉴定。

GCMS的工作原理如下：1. 气相色谱（GC）部份：GC是一种基于物质在固定相柱中的分配和吸附特性进行分离的技术。

样品首先通过进样口进入GC系统，然后被注入到柱中。

柱内的固定相会根据样品成份的亲疏水性质，将样品中的化合物分离开来。

分离后的化合物会按照一定的时间顺序从柱中流出，进入检测器。

2. 质谱（MS）部份：质谱是一种通过将化合物离子化并根据其质量-电荷比（m/z）比值进行分析的技术。

在GCMS中，分离出的化合物进入质谱部份。

首先，化合物在离子源中被电离，常用的电离方式包括电子轰击（EI）和化学电离（CI）。

离子化后的化合物会进入质谱仪的分析区域，其中包含质量分析器和检测器。

3. 质量分析器：质谱仪中常用的质量分析器是四级杆质谱仪。

它由四个电极组成，通过调节电压和频率来选择特定的离子通过。

在质谱仪中，离子会被加速并通过四级杆，根据其质量-电荷比（m/z）比值进行分离。

惟独具有特定m/z比值的离子能够通过四级杆，其他离子则会被排除。

4. 检测器：GCMS中常用的检测器是离子检测器（ID）或者质谱检测器（MSD）。

离子检测器通过测量离子在电极上产生的电流来检测化合物的存在。

质谱检测器则通过测量离子在质谱仪中产生的信号来检测化合物的存在。

检测器会将信号转化为电压或者电流输出，然后通过数据采集系统进行记录和分析。

GCMS的工作原理可以总结如下：样品经过气相色谱的分离后，进入质谱仪进行离子化和质量分析，最后通过检测器检测和记录化合物的信号。

通过分析质谱图和相关数据库，可以确定化合物的结构和含量。

GCMS在许多领域中得到广泛应用，如环境监测、食品安全、药物研发等。

它具有高灵敏度、高分辨率、快速分析速度和广泛的应用范围等优点，成为现代化学分析的重要工具之一。

磁质量分析器的原理和特点

磁质量分析器的原理和特点
磁质量分析器是根据不同种类气体分子的不同质量与电荷比(m/q),在磁场作用下偏离运动轨道的不同程度来实现气体组分分析的仪器。

一、磁质量分析器的基本结构
主要由离子源、飞行管、分析磁铁和检测系统四部分组成。

1. 离子源:将待测样气电离成带正电荷的气体离子。

热离子源和冷阴极放电离子源最常用。

2. 飞行管:供离子在真空状态下自由飞行的通道。

长度约0.5-2米。

3. 分析磁铁:在飞行管中产生均匀磁场,使离子偏转运动。

4. 检测系统:根据偏转幅度测量离子强度,确定气体成分。

二、磁质量分析器的工作原理
1. 不同气体分子被电离后,成为带同等电量的正离子。

2. 在飞行管内,离子以一定初速度飞行,并受均匀磁场作用产生洛仑兹力。

3. 力与质量和速度成正比,所以轻质离子偏转更大,飞行轨道发生分离。

4. 检测器测量不同偏转角的离子流强度,进行质量分析。

三、磁质量分析器的主要特点
1. 能够准确测定各种气体成分的质量数。

2. 检出限低,分辨率高,精度优异。

3. 响应速度快,可进行实时检测与分析。

4. 可以用于多种气体成分的检测,应用范围广。

5. 操作简便,无需复杂前处理,样品可直接输入。

6. 可以连续工作,实现气体组分长时间监测。

7. 结构紧凑,便于携带使用。

四级杆质谱原理

四极杆质量分析器的结构就是在相互垂直的两个平面上平行放置四根金属圆柱。

如果把水平方向定义为x方向，垂直方向为y 方向，与金属圆柱平行的方向为z 方向，在x与y 两支电极上分别施加±（UV cosωt）的高频电压（V 为电压幅值，U 为直流分量，ω为圆频率，t 为时间），则在四个金属圆柱之间的空间形成一个形如马鞍的交变电场。

四极杆质量分析器能够通过电场的调节进行质量扫描或质量选择，质量分析器的尺寸能够做到很小，扫描速度快，无论是操作还是机械构造，均相对简单。

但这种仪器的分辨率不高；杆体易被污染；维护和装调难度较大。

离子阱和四极杆质量分析器有很多相似之处，如果将四极杆质量分析器的两端加上适当的电场将其封上，则四极杆内的离子将受x，y，z 三个方向电场力的共同作用，使得离子能够在这三个力的共同作用下比较长时间地呆在稳定区域内，就象一个电场势阱，因此这样的器件被称为离子阱。

所以，在很多时候都认为四极杆质量分析器与离子阱的区别就是前者是二维的，而后者是三维的。

离子阱内部的离子总是在做复杂的运动，在这种复杂运动中，包含了与质量相关的特征信息。

以这种特征信息为基础，发展了许多离子阱操作的新模式，大大拓宽了离子阱质量分析器的质量范围，改善了质量分辨率。

虽然离子阱内离子的运动是复杂的，但就离子阱质量分析器本身而言，它具有许多独特的优点，主要是能够方便地进行级联质谱测量，能够承受较高压力（如0.1 Pa），此外，这种质量分析器价格相对低廉，体积较小，被广泛用做色谱检测器。

在质谱仪器的小型化中，离子阱的小型化取得了十分注目的成果。

普度（Purdue）大学Cooks 教授研究组的工作显得尤为突出，发展出来的圆柱型离子阱和矩形离子阱等不但克服了离子阱难以加工的缺点，而且进一步降低了成本、简化了操作，显著减轻了重量，缩小了体积，甚至可做成质量传感器（mass sensor），有望在现场环境监测、国防、刑侦、安检、工业过程控制等领域发挥作用。

质量分析器的原理

质量分析器的原理
质量分析器是一种用于分析和评估产品或服务质量的工具。

它的基本原理是在收集数据后进行统计分析，并根据预先设定的标准或指标对数据进行比较和评估。

首先，质量分析器需要收集产品或服务的相关数据。

这些数据可以包括产品的物理特性、工艺参数、用户反馈等。

数据的收集可以通过实验测试、问卷调查、客户反馈等方式进行。

然后，质量分析器会对收集到的数据进行统计分析。

常见的统计方法包括平均值、标准差、概率分布等。

通过对数据的统计分析，可以得出产品或服务的质量特征和变化规律。

接下来，质量分析器会将统计分析结果与预先设定的标准或指标进行比较。

这些标准或指标可以是产品质量标准、行业标准、用户需求等。

通过与标准或指标的比较，可以评估产品或服务的质量是否达到标准要求。

最后，质量分析器会生成质量分析报告。

报告中包括产品或服务的质量分析结果、评估结论和改进建议。

质量分析报告可以为产品研发、生产和服务提供决策依据，帮助提高产品或服务的质量。

总之，质量分析器通过收集、统计、比较和评估数据来分析产品或服务的质量。

它的原理是基于数据分析和标准比较，为评估和改进质量提供支持。

质谱的原理和仪器构造

1 2
mv2
被加速后的离子进入磁场，离子运动的方向和磁力线垂直。在磁场中，运动的离子如同电流，会与磁场产生相互作用力。离子受磁场的作用力作圆周运动。离子所受的磁场作用力提供离子作圆周运动的向心力。
Bzev=
mv2 r
公式4
式中：B – 磁场强度(洛伦磁力)
r - 离子的运动轨道半径；合并上述两式，r 消= 去B1 v(,可2mze得V)1：/2
公式5
这样V加速电压为定值，通过B(磁场强度)的扫描，顺次记录下各质荷比离子的强度，从而得到所有m/z离子的质谱图。
不同质量的离子具有不同的轨道半径，质量越大，其轨道半径也越大。这意味着磁场有质量色散能力,可以单独用作质量分析器。
改变加速电V(对应离子动能的变化)，离子的
轨道半径也发生变化。当仪器将离子的运动轨
公式3所描述的是理想情况。事实上，离子在加速前，其动能并非绝对为零，而是在某一较小的动能值之内有一个分别。同一质量的离子，由于初始动能略有差别，加速后的速度也略有差别，因此它们经静磁场偏转后不能准确地聚
焦于一点，也就是说静磁场具有能量色散作用。
因质量相同而动能略有差别的离子不能聚焦在一点，仪器的分辨率不是很高。
测定灵敏度的方法多种多样的，一般直接进样灵敏度的测定方法是：在固定分辨本领的情况下，直接进入微克量级的某种样品，看其分子离子峰的强度与噪声的比值，就是信/噪比值，用 S/N 表示。噪声指基线的强度。
4. 质量精度
利用质谱仪定性分析时，质量精度是一个很重要的性能指标。在低分辨质谱仪中，仪器的质量指示标尺精度不应低于±0.4质量数。高分辨率质谱仪给出离子的精确质量，相对精度一般在1-10ppm。
a,q值在稳定区内的离子产生稳定振荡，顺利通过四极场到达检测器；a,q值在非稳定区的离子因产生不稳定振荡而被电极中和。操作仪器时，变化参数有U、V、 ω三个。一般固定ω，a/q=U/V为常数对V进行扫描，可使一组不同质量的离子先后进入稳定区而被检测。 a/q值越大(扫描成的斜率越大)，在扫描线上稳定区的质量范围越窄，仪器的分辨率越高。

质量分析器的选择及应用

质量分析器的选择及应用质量分析是一个关键的过程，用于评估和测量产品、服务或过程的质量。

在不同行业和领域中，可以采用不同的质量分析器进行质量评估。

在选择合适的质量分析器时，应考虑以下因素：应用场景、测试目标、数据采集和分析需求、预算和资源。

以下是一些常见的质量分析器及其应用领域：1. 基本统计分析器：基本统计分析器适用于对数据进行基本的统计分析，如平均值、中位数、标准差等。

它可以帮助分析数据的分布情况、趋势和异常值。

在质量管理中，可以使用这些分析器来了解产品或过程的性能。

2. 直方图和散点图分析器：直方图和散点图分析器可以用于分析数据的分布和关系。

直方图可以显示数据的频率分布，散点图可以显示数据之间的相关性。

这些分析器可用于检测错误或异常数据，并帮助确定原因和解决方案。

3. 箱线图分析器：箱线图分析器通过绘制数据的统计分布来分析数据的离散程度。

它可以显示数据的中位数、上下四分位数和异常值。

箱线图可以帮助分析数据的稳定性和一致性，以及发现异常情况。

4. 帕累托图分析器：帕累托图分析器通过按重要性对问题或缺陷进行排序，以帮助识别和优先解决最严重的问题。

这种分析器常用于问题解决和质量改进工作中。

5. 矩阵分析器：矩阵分析器适用于评估不同因素之间的关系。

例如，质量损失矩阵可以用来评估不同缺陷类型对产品质量的影响，以便确定优先解决的问题。

6. 效能分析器：效能分析器可用于测量和分析产品或过程的效率和效果。

例如，生产线效能分析器可以用来监测生产线的工作效率和资源利用率。

7. 六西格玛分析器：六西格玛分析器是一种用于管理和改进质量的强大工具。

它结合了多种统计方法和工具，如因果图、流程图、散点图等，用于识别和解决质量问题，并改进过程的稳定性和性能。

选择适合的质量分析器还需要考虑数据采集和分析的需求。

有些分析器需要大量的数据输入，而其他分析器则更适合处理小样本或实时数据。

此外，应根据可用的资源和预算来选择适当的质量分析器。

质量分析器的种类原理应用

质量分析器的种类、原理和应用1. 引言质量分析器是一种用于测试和分析样品中不同物质和化学成分的仪器。

它广泛用于科学实验室、工业生产和环境监测等领域。

质量分析器的种类繁多，每种分析器都有其独特的工作原理和应用场景。

本文将介绍几种常见的质量分析器的种类、原理和应用。

2. 质谱仪质谱仪是一种能够对样品中各种化合物和化学成分进行精确分析和鉴定的仪器。

其原理是通过对样品中分子的分离、电离、加速和检测过程进行控制和测量来实现的。

质谱仪的应用包括有机化学、分析化学、环境监测、药物研发等多个领域。

以下是质谱仪的一些主要种类和应用场景：•气相质谱仪（Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS）：广泛用于分析挥发性有机化合物、揮发分析、药物代谢分析等。

•液相质谱仪（Liquid Chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS）：适用于分析极性化合物、生物样品分析、药物检测等。

•电子喷雾质谱仪（Electrospray Ionization Mass Spectrometry, ESI-MS）：可用于分析蛋白质、核酸、多肽等。

•时间飞行质谱仪（Time-of-Flight Mass Spectrometry, TOF-MS）：能够进行高分辨率和高灵敏度的质谱分析，常用于化学成分分析和新药研发。

3. 红外光谱仪红外光谱仪利用样品对红外光的吸收、散射和透射特性进行分析，从而确定样品中的化学组成和结构。

红外光谱仪主要包括以下几种类型：•傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR）：适用于无机化合物、有机分析、聚合物材料等。

•红外显微光谱仪（Infrared Microscopy, IR Microscopy）：允许在不破坏样品的情况下对微观区域进行红外光谱分析。

•近红外光谱仪（Near-Infrared Spectroscopy, NIR）：常用于食品、农业、制药等领域的快速分析和质量控制。

质谱的结构

质谱的结构
质谱仪通常由六部分组成，包括真空系统、进样系统、离子源、质量分析器、离子检测器和计算机控制系统。

其中，真空系统、离子源和质量分析器是质谱仪的核心部分。

真空系统：质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须在高真空状态下工作，以减少本底的干扰，避免发生不必要的分子-离子反应。

离子源：将分子转化为离子的部分。

不同类型的质谱仪可能使用不同的离子源，例如电子轰击源、化学电离源等。

质量分析器：将离子按其质量和电荷比分开的部分。

不同类型的质谱仪可能使用不同的质量分析器，例如四极杆、离子阱等。

离子检测器：检测并记录离子的强度和位置等信息的部分。

计算机控制系统：用于控制质谱仪的各部分以及处理数据的部分。

不同类型的质谱仪的结构和原理有所不同，但基本原理都是通过对样品离子的质量和电荷比的分析来实现定性和定量分析。

质量分析器的种类和原理

1.单聚焦质量分析器单聚焦质量分析器其主要部件为一个一定半径的圆形管道，在其垂直方向上装有扇形磁铁，产生均匀、稳定磁场，从离子源射入的离子束在磁场作用下，由直线运动变成弧形运动。

不同m/z的离子，运动曲线半径R不同，被质量分析器分开。

由于出射狭缝和离子检测器的位置固定，即离子弧形运动的曲线半径R 是固定的，故一般采用连续改变加速电压或磁场强度，使不同m/z的离子依次通过出射狭缝，以半径为R的弧形运动方式到达离子检测器，使离子从时间上被分开。

由式若固定加速电压U，连续改变磁场强度B，称为磁场扫描，则；若固定磁场强度B，连续改变加速电压U，称为电场扫描，则。

无论磁场扫描或电场扫描，凡m/z相同的离子均能汇聚成为离子束，即方向聚焦。

由于提高加速电压U仪器的分辨率得到提高，因而宜采用尽可能高的加速电压。

当取U为定值时，通过磁场扫描，顺次记录下离子的m/z和相对强度，得到质谱图，单聚焦质量分析器结构简单，操作方便，但分辨率低。

2.双聚焦质量分析器在单聚焦质量分析器中，离子源产生的离子由于在被加速初始能量不同，即速度不同，即使质荷比相同的离子，最后不能全部聚焦在检测器上，致使仪器分辨率不高。

为了提高分辨率，通常采用双聚焦质量分析器，即在磁分析器之前加一个扇形电场。

离子垂直进入扇形电场，受到与速度垂直方向的作用，改作圆周运动，当离子所受到的电场力与离子运动的离心力相平衡时，离子运动发生偏转的半径R与其质荷比m/z、运动速度v和静电场的电场强度E有下列关系：。

由式可以看出，当电场强度一定时，R取决于离子的速度或质荷比。

因此，扇形电场是将质量相同而速度不同的离子分离聚焦，使得速度不合适的离子无法进入到进入磁场的狭缝中，即具有速度分离聚焦的作用。

然后，经过狭缝进入磁分析器，再进行m/z方向聚焦。

调节磁场强度（扫场），可使不同的离子束按质荷比顺序通过出口狭缝进入检测器。

这种同时实现速度和方向双聚焦的分析器，称为双聚焦分析器。

(完整版)四大波谱基本概念以及解析

四大谱图基本原理及图谱解析一质谱1. 基本原理：用来测量质谱的仪器称为质谱仪，可以分成三个部分：离子化器、质量分析器与侦测器。

其基本原理是使试样中的成分在离子化器中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。

在质量分析器中，再利用电场或磁场使不同质荷比的离子在空间上或时间上分离，或是透过过滤的方式，将它们分别聚焦到侦测器而得到质谱图，从而获得质量与浓度(或分压)相关的图谱。

在质谱计的离子源中有机化合物的分子被离子化。

丢失一个电子形成带一个正电荷的奇电子离子(M+J叫分子离子。

它还会发生一些化学键的断裂生成各种r =£碎片离子。

带正电荷离子的运动轨迹：经整理可写成：m _ rjH2电"2比2式中：口/e为质荷比是离子质量与所带电荷数之比；近年来常用m/z 表示质荷比；z表示带一个至多个电荷。

由于大多数离子只带一个电荷，故m/z就可以看作离子的质量数。

质谱的基本公式表明：(1)当磁场强度(H)和加速电压(V)一定时，离子的质荷比与其在磁场中运动半径的平方成正比(m/z x r2m)，质荷比(m/z)越大的离子在磁场中运动的轨道半径(rm)也越大。

这就是磁场的重要作用，即对不同质荷比离子的色散作用。

(2)当加速电压(V) 一定以及离子运动的轨道半径(即收集器的位置)一定时，离子的质荷比(m/z)与磁场强度的平方成正比(m/z x H2)改变H即所谓的磁场扫描，磁场由小到大改变，则由小质荷比到大质荷比的离子依次通过收集狭缝，分别被收集、检出和记录下来。

(3)若磁场强度(H)和离子的轨道半径(rm)一定时，离子的质荷比(m/z)与加速电压(V)成反比(m/z x 1/V)，表明加速电压越高，仪器所能测量的质量范围越小。

就测量的质量范围而言，希望质量范围大一些，这就必须降低加速电压。

从提高灵敏度和分辨率来讲，需要提高加速电压。

这是一对矛盾，解决的办法是在质量范围够用的情况下尽量提高加速电压，高分辨质谱计加速电压为8kV，中分辨为4〜3kV。

GC-MASS的基本解析

及结构简单,造价低廉等.缺点:定量较差。以前分辨率较低,最近新仪器分辨率大幅提高如MALDITOF,GC-T，LC-T可得高分辨结果。
根据分析目的选择适用的MS仪器
4.检测接收器
接收离子束流的装置, 有:二次电子倍增器光电倍增管微通道板
现代质谱仪一般都采用计算机对产生的信号通过工作站进行快速接收与处理，同时对仪器条件等进行严格的监控.
特点：
1.适用于强极性，大分子量的样品分析如肽，蛋白质，糖等
2.产生的离子带有多电荷
3.主要用于液相色谱质谱联用仪
4.相对较低的LC流速;在溶液中必须离子化;在高盐条件下会发生离子抑制; 产生加和离子影响结果;有限的结构信息。
(4)大气压化学电离源（APCI)
原理：结构和电喷雾电离源相似，不同在于喷嘴下放一针状放电电极，通过它的高压放电，使空气中某些中性分子电离,产生H3O+, N2+,O2+,O+离子，这些离子与分析物分子进行离子-分子反应，使分析物分子离子化，这些反应过程包括由质子转移和电荷交换产生正离子，质子脱离和电子捕获产生负离子等。
3.按联用方式分：气质联用；液质联用；质质联用
五:质谱仪的组成及原理
• 基本结构
• 质谱仪由以下几部分组成
•
•
数据及供电系统
• ┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓
• 进样系统离子源质量分析器检测接收器
•
┗━━━━━╋━━━━━━┛
•
真空系统
1.进样系统:
把分析样品导入离子源的装置,包括: (1)直接探针进样:适于高沸点液体及固体样品 (2)间接进样: 适于气体、沸点低且易挥发的液体、中等蒸汽压固体

LC-MS

H E D d e te c t o r
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C o ro n a n e e d le
F r a g m e n t a tio n z o n e ( C ID )
Lenses
Q u a d ru p o le
仪器与结构
2.离子阱质量分析器
特定m/z离子在阱内一定轨道上稳定旋转，改变端电极电压，不同m/z离子飞出阱到达检测器；
优点：质谱的化学噪声降低，较单级分析有更高专属性和灵敏度；缺点：质量范围及分辨率有限，不能进行高分辨测定。
二仪器的基本功能
� 离子极化方式 � 碰撞诱导裂解（CID）质谱 � 扫描类型和扫描方式
离子极化方式
ESI中正、负离子方式：
�离子溶液中预先形成的，酸性分子形成负离子，碱性
分子形成正离子；
m1+ scanned
m3+ fixed
Neutral Loss Scan(中性丢失扫描)
m1+ scanned
Δm
m3+ scanned
• Q1 & Q3 both scan a given mass range but with a constant difference between ranges scanned • Spectrum indicates which ions lose a neutral species equal to Q1 - Q3 difference • Complement to Precursor Ion Scan • Neutral “gain” indicates a multiply charged precursor ion was fragmented

质谱仪简介

质谱仪简介质谱仪又称质谱计。

分离和检测不同同位素的仪器。

即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。

质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。

离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。

电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。

它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。

质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比m/z大小分离的装置。

分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。

离子源、质量分析器和离子检测器都各有多种类型。

质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪；按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪；按工作原理分为静态仪器和动态仪器。

用法分离和检测不同同位素的仪器。

仪器的主要装置放在真空中。

将物质气化、电离成离子束，经电压加速和聚焦，然后通过磁场电场区，不同质量的离子受到磁场电场的偏转不同，聚焦在不同的位置，从而获得不同同位素的质量谱。

质谱方法最早于1913年由J.J.汤姆孙确定，以后经 F.W.阿斯顿等人改进完善。

现代质谱仪经过不断改进，仍然利用电磁学原理，使离子束按荷质比分离。

质谱仪的性能指标是它的分辨率，如果质谱仪恰能分辨质量m和m＋Δm，分辨率定义为m／Δm。

现代质谱仪的分辨率达105 ～106 量级，可测量原子质量精确到小数点后7位数字。

质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。

测定原子质量的精度超过化学测量方法，大约2／3以上的原子的精确质量是用质谱方法测定的。

由于质量和能量的当量关系，由此可得到有关核结构与核结合能的知识。

对于可通过矿石中提取的。

质谱法基本知识(8)—质量分析器(磁分析器 )

质谱法基本知识（8）—质量分析器(磁分析器 )质量分析器质谱仪的质量分析器位于离子源和检测器之间，依据不同方式将样品离子按质荷比m／z分开。

质量分析器的主要类型有：磁分析器、飞行时间分析器、四极滤质器、离子捕获分析器和离子回旋共振分析器等。

随着微电子技术的发展，也可以采用这些分析器的变型。

（l）磁分析器最常用的分析器类型之一就是扇形磁分析器。

离子束经加速后飞入磁极间的弯曲区，由于磁场作用，飞行轨道发生弯曲，见图21．7。

此时离子受到磁场施加的向心力Bzeυ作用，且离子的离心力mυ2·r-1也同时存在，r为离子圆周运动的半径。

只有在上述两力平衡时，离子才能飞出弯曲区，即Bzeυ=mυ2/r其中B为磁感应强度，ze为电荷，υ为运动速度，m为质量，r为曲率半径。

调整后，可得υ=Bzer/m , 由 zeυ= 1/2mυ2可以得到例题：试计算在曲率半径为10cm的1.2T的磁场中，一个质量数为100的一价正离子所需的加速电压是多少？解: 据方程（上式）单聚焦磁偏转型特点：a.离子在磁场中的运动轨道的半径决定于加速电压V、磁场强度B，以及质荷比m/z。

b.在进行质谱分析时，磁场强度恒定，一般采用电压扫描，使不同质荷比的离子依次沿半径为r的轨道运行，穿过出射狭缝到达检测器-方向聚焦(进入入射狭缝各离子发散的)c.单聚焦质谱仪分辨率可达5000。

d.不能使m/z相同能量不同的离子完全聚焦于出射狭缝双聚焦质谱仪:仅用一个扇形磁场进行质量分析的质谱仪称为单聚焦质谱仪，设计良好的单聚焦质谱仪分辨率可达5000。

若要求分辨率大于5000则需要双聚焦质谱仪。

单聚焦质谱仪中影响分辨率提高的两个主要因素是离子束离开离子枪时的角分散和动能分散，因为各种离子是在电离室不同区域形成的。

为了校正这些分散，通常在磁场前加一个静电分析器（Elctrostatic Analyzer， ESA），这种设备由两个扇形圆筒组成，向外电极加上正电压，内电极为负压（见图21-7b）。

高考物理质谱仪知识点

高考物理质谱仪知识点质谱仪（Mass Spectrometer）是一种科学仪器，用于对物质的组成、结构和性质进行分析和研究。

在高考物理考试中，质谱仪也是一个重要的知识点。

本文将介绍质谱仪的原理、结构和应用等方面的知识。

一、质谱仪的原理质谱仪的基本原理是利用物质在电场和磁场中的作用下，通过质量分离和荷质比测定来分析样品的组成。

它主要包括以下几个过程：1. 源化过程：将样品转化为气态、液态或固态的粒子，以便进入质谱仪进行分析。

2. 离子化过程：经过源化后的样品粒子被电离，即给予或夺去电子，形成带电的粒子，通常是正离子。

3. 加速过程：将电离后的带电粒子加速到一定速度，以便进一步进行分离和检测。

4. 分离过程：带电粒子在磁场中进行运动，根据其荷质比的不同，在磁场中呈现出不同的轨迹，并最终形成质谱图。

5. 检测过程：通过检测带电粒子的荷质比，获得质谱图谱，从而分析样品的组成和性质。

二、质谱仪的结构质谱仪的结构主要包括离子源、质量分析器和检测器。

1. 离子源：质谱仪的样品通过离子源进行离子化。

常用的离子源有电离（EI）、化学电离（CI）、电子轰击（EI）等。

2. 质量分析器：质量分析器用来分离离子，根据其质量和荷质比的不同，将离子引导至不同的轨道。

常见的质量分析器有磁扇形质量分析器和四极质谱仪等。

3. 检测器：质谱仪的检测器用来检测分离后的离子，通常是通过测量离子电流来获得质谱图谱。

常用的检测器有离子倍增管和多道分析器。

三、质谱仪的应用质谱仪在科学研究和实际应用中有着广泛的应用。

1. 有机物分析：质谱仪可以用于有机物的结构和组成分析，例如对有机化合物进行质谱分析，从而确定其分子式、结构和质谱图谱。

2. 环境监测：质谱仪可以用于环境中的污染物检测，例如检测大气中的有害气体和水体中的有机物质，从而提供环境保护和治理的依据。

3. 药物研发：质谱仪在药物研发过程中也有重要应用，例如对药物的质量控制、药物代谢产物的分析等。