质谱仪的组成

1、质谱(ms)，2。质谱仪的组成，取样系统，离子源，质量分析器，检测器，1。气体扩散2。直接采样3。色谱取样，1。电子轰击2。化学电离3。场电离4。现场分析5。快速原子轰击1。单聚焦2。双聚焦3。四级杆4。1.电子倍增器2。闪烁探测器3。法拉第杯4。摄影探测。质谱仪一般由样品引入系统、离子源、质量分析器、检测器和记录系统组成，还包括真空系统和自动控制数据处理等辅助设备。3，1。质谱仪的真空系统、离子产生和通过系统必须处于高真空状态离子源：1.310-4 1.310-5帕质量分析仪：1.310-6帕如果真空度太低，大量的氧气会烧坏离子源的灯丝；这会增加背景并干扰质谱；引起额外的离子-分子反应，改变

2、裂解模型，并使质谱分析复杂化；干扰离子源电子束的正常调节；用于加速离子的几千伏高电压可能导致放电等。4、2、取样系统，对取样系统的要求：重复性好，无真空降低。采样方法：气体扩散采样、直接探针采样、色谱采样、5、3、离子源，离子源用于将被分析的样品分子电离成带电离子，在离子光学系统的作用下，这些离子汇聚成具有一定几何形状和能量的离子束，然后进入质量分析仪进行分离。常用离子源：电子轰击电离源、化学电离源、场电离源、场分析电离源、快速原子轰击电离源、激光分析电离源、电喷雾电离源等。硬源：电离能高，伴有化学键断裂，光谱复杂，可获得分子官能团信息；软源：电离能低，碎片少，谱图简单，分子离子峰，即分子量信

3、息。电子轰击电离源(EI)使用高速(高能)电子束撞击样品，从而产生电子和分子离子m:m:e m 2e。高能电子束产生的分子离子m具有较高能量状态的分子将进一步裂解，释放出一些能量，并产生较小的碎片离子和中性自由基：m、m1n1、m2n2、7、水平方向：灯丝和阳极之间的高能电子(70V电压)撞击样品中的正离子。垂直方向：G3-G4加速电极(低电压)，小动能狭缝准直G4-G5加速电极(高电压)，高动能狭缝进一步准直离子进入质量分析仪。特别之处：使用最广泛、最完整的光谱库；高电离效率；结构简单，操作方便；然而，分子离子峰强度很弱或没有出现(由于最高的电离能)。加速度，加速度，聚焦，8，2。化学电离源

4、(CI)，样品分子在被电子轰击之前被活性气体(通常是甲烷)稀释，稀释率约为104，333，601，因此样品分子与电子的碰撞概率极小，产生的样品分子主要由离子-分子反应组成。在电子轰击下，甲烷首先被电离：CH4 CH4 CH3 CH2 CHH甲烷离子与分子反应生成加合离子：CH4 CH4 CH5 CH3 CH3 CH4 C2H5 H2，9，加合离子与样品分子反应：ch5mmh CH2 H5 mmhc 2 h4ch 5m(m-h)CH4 H2 C2 H5 m(m-h)C2 h6络合反应：ch5m(MC H5)(m17)C2 H5 m(MC 2 H5)C2 H4(m29)，(m1)，(m-1)。准分

5、子离子(M 1)的峰大，可以提供重要的分子量信息。它不适合分析难以挥发、热不稳定或极性大的有机物质。11，3。场电离源(FI)，利用强电场诱导样品电离：(电压：710千伏，D1毫米)过程：当样品蒸汽接近或接触高正电势的阳极尖端时，样品分子由于高曲率半径尖端的强电势梯度而被电离。12，比较fi和EI产生的质谱，fi具有轻度电离和少量碎片的特征，13，4。场分析电离源，超程：样品溶液涂在发射体表面，强电场分子电离冲到阴极引入磁场特殊点：特别适用于分子量高达10，000的非挥发性分子。样品只产生分子离子峰和准分子离子峰，谱图最简单。EI，FI，FD，14，5。快速原子轰击电离源(FAB)，工艺：稀有

6、气体(如氙或氩电离)被电场加速以获得高动能。快速移动的原子撞击涂有样品的金属板上的样品分子。离子在电场的作用下被加速并通过狭缝进入质量分析器。特征：不仅有强的分子离子峰，而且有丰富的碎片离子峰；无需加热和蒸发样品，适用于热不稳定和挥发性样品的分析；样品消耗量小，可以回收；涂在金属板上的溶剂也被电离，这使得光谱变得复杂。16，4，质量分析器，功能：根据质荷比m/z分离不同的碎片。质量分析器的类型：磁分析器(单焦点、双焦点)、飞行时间、四极质量过滤器(四极杆)、离子阱、离子回旋共振等。根据离子在磁场中的运动行为，加速离子进入分析器前的动能分别为：进入分析器后，在磁场H的作用下，离子变为圆周运动。只

7、有当离心力和向心力相等时，离子才能飞出弯曲的区域，也就是说，它们沿着弯曲的轨迹飞行。F远离F方向，质谱方程：18，方向聚焦：具有相同质荷比和不同入射方向的离子会聚；分辨率不高，适用于能量色散小的离子源。19、单焦点分析器：假设离子的初始能量为零。实际初始能量不同于零。具有相同质荷比、不同初始能量的离子在通过质量分析器后不能完全聚焦在一起。20，2。双聚焦质量分析器，为了消除离子能量分散对分辨率的影响，通常在扇形磁场前增加一个扇形电场(静电分析器)，进入电场的离子受到静电力，变成圆周运动：21。双聚焦质量分析器，它将电场和磁场结合在一起，当两个值相等且方向相反时，离子通过两个分析器后可以实现能量

8、聚焦。此外，磁分析器本身具有定向聚焦功能，从而实现双聚焦。分辨率高，但体积大。四极质量过滤器(四极质量分析器)当离子束进入由圆柱形电极包围的空间时，离子横向摆动。在一定条件下，只有具有一定质荷比的离子才能到达收集器并发出信号，而其他离子在运动过程中与圆柱形电极碰撞并被过滤掉，最后被真空泵抽走。23、特点：结构简单，体积小，分析速度快，与磁性仪器相比灵敏度高，操作方便。24，4。离子阱质量分析器，双曲面上的中心环电极和两个端盖电极形成一个室阱，形成一个可变电场(类似于四极质量分析器)。带电离子在特定轨道上旋转以改变电压，因此相同的m/z离子可以依次离开并进入电子倍增器进行分离。横截面，25，5。

9、飞行时间质量分析仪利用离子飞出离子源的动能基本相等，但在加速电压的作用下，不同m/z的离子飞行速度不同：质荷比小的离子飞行速度更快，被不同m/z的离子的不同到达时间检测到。特点：结构简单，扫描速度快，灵敏度高，质量范围宽。26，5。检测器通常使用电子倍增器来检测离子流，其中一种具有以下结构。当离子束撞击阴极C的表面时，产生二次电子，然后电子被二次电极如D1、D2和D3倍增。最后，阳极A检测可以检测微弱电流，时间常数远小于1s，可以灵敏、快速地检测。、电子倍增器27、质谱仪，质谱仪分为同位素质谱仪(同位素测定)、无机质谱仪(无机化合物测定)、有机质谱仪(有机化合物测定)等。根据质量分析仪的工作原理，可分为：静态仪器：采用稳定磁场的不同质荷比的离子单焦点和双焦点质谱仪；动态仪器：具有不同质荷比的离子飞行时间和具有时间和空间的四极质谱过滤器质谱仪，28，质谱仪类型，1。无机质谱仪、火花源双聚焦质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪和次级质谱仪。2.同位素质谱仪：小型低分辨率同位素质谱仪：轻元素(h、c、s等)。)大型高分辨率同位素质谱仪：重元素(铀、钚、铅等。)3。最广泛使用的有机质谱仪4。生物质谱仪，电喷雾电离