质谱法基本知识(3)—电离源(a电子电离源)

质谱法基本知识（3）—电离源(a电子电离源)

电离源

电离源的功能是将进样系统引入的气态样品分子转化成离子。由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大，因此，对于不同的分子应选择不同的离解方法。通常称能给样品较大能量的电离方法为硬电离方法，而给样品较小能量的电离方法为软电离方法，后一种方法适用于易破裂或易电离的样品。

离子源是质谱仪的心脏，可以将离子源看作是比较高级的反应器，其中样品发生一系列的特征降解反应，分解作用在很短时间（～1μs）内发生，所以可以快速获得质谱。

由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大，因此，对于不同的分子应选择不同的离解方法。 许多方法可以将气态分子变成离子，它们已被应用到质谱法研究中。

类型：电子电离源、化学电离源、场电离源、快速原子轰击源及电喷雾电离源等，其中以电子电离源及电喷雾电离源应用广泛。

表21．l列出了各种离子源的基本特征。

电子轰击电离源（electron ionization, EI)

电子电离源是通用的电离法，是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子，即

M＋e → M+＋2e

电子束产生各种能态的M+。若产生的分子离子带有较大的内能（转动能、振动能和电子跃迁能），可以通过碎裂反应而变成碎片离子，如

A＋和B为碎片离子；N和N·分别为中性分子和游离基。

离子电离后经加速进入磁场中，其动能与加速电压及电荷Z 有关，即

Eo是离子在加速前于电离过程中得到的动能；z为所带电荷；V为加速电压；m是离子质量；v是离子线速度。若忽略Eo

灯丝和阳极之间加入约70V电压

而有些分子离子由于形成时获能不足，难以发生碎裂作用，而可能以分子离子被检测到。图21-5所示为一电子轰击源的示意图。在灯丝和阳极之间加入约70V电压，获得轰击能量为70eV的电子束（一般分子中共价键电离电位约 10eV），它与进样系统引入气体束发生碰撞而产生正离子。正离子在第一加速电极和反射极间的微小电位差作用下通过第一加速电极狭缝，至质量分析器电极狭缝，

而第一加速极与第二加速极之间的高电位使正离子获得其最后速度，经过狭缝进一步准直后进人质量分析器。

电子轰击电离源的特点：

1。使用广泛，文献或计算机内存文件中已积累了大量采用电子电离源的已知化合物质谱数据；

2。电离效率高；

3。结构简单，操作方便。

4.分子离子峰很弱或不出现，这是由于电子能量高达70eV，而大多数有机化合物的电离电位约7-10eV，因此除生成分子离子外，还进一步断裂成碎片离子，降低了分子离子峰的强度。约有10－20％的有机化合物电离时，缺少分子离子峰。