四极杆质谱仪的工作原理及结构组成
时间：2024-11-17 阅读：30
四极杆质谱仪是一种广泛使用的质谱分析工具，因其高分辨率、高灵敏度和相对简单的操作而在化学、环境科学、生物学和医学等领域中得到了广泛应用。
四极杆质谱仪的基本结构：
1.样品引入系统：负责将样品气体或溶液引入到质谱仪中，常见的引入方式有电子喷雾、基质辅助激光解吸/电离（MALDI）等。
2.离子源：将样品分子电离，生成带电的离子。常用的离子源有电子轰击源（EI）、化学电离源（CI）、电喷雾电离源（ESI）等。
3.四极杆分析器：主要功能是对离子进行筛选和分离。通过调节直流电压和射频电压，四极杆能够筛选出特定质量-to-电荷比（m/z）的离子。
4.离子检测器：用于检测经过四极杆分析器分离出的离子，常使用的是电子倍增计（EM）或离子计数器。
5.数据处理系统：将检测器输出的信号转换为质量谱图，并进行数据分析和处理。
工作原理：
1.离子的产生：样品在离子源中被电离生成正离子或负离子。
2.运动方程：离子在电场中的运动可以用牛顿运动方程描述。四极杆的电场由直流电和射频电组成，电场的组合使得不同质量的离子在不同频率下具有稳定的轨迹。
3.选择性过滤：在电场中，只有特定m/z比的离子能保持稳定的轨迹并通过四极杆，而其他质量的离子则会由于不稳定而被排斥出电场。
4.检测与分析：通过调节电压，可以逐步扫描不同的m/z比，从而获取完整的质谱信息。
四极杆质谱仪的优点：
1.高分辨率：能够提供高分辨率的质量分析，适合复杂样品的研究。
2.快速分析：由于可以迅速调整电场，适合实时监控和快速分析。
3.灵敏度高：高度灵敏的检测器能够检测微量物质。
4.广泛的应用：可以与其他技术（如气相色谱、液相色谱）联用，扩大了其应用领域。