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质谱仪类型分类

质谱仪类型分类
质谱仪的类型决定于质量分离器。
一:依据质谱仪中质量分离器的不同,质谱仪可分为以下几种类型。
 1.单聚焦质谱仪
单聚焦质谱仪的质量分离器主要是由一电磁铁组成,只能进行方向(角度)聚焦。当来自离子源的离子束在加速电场的作用下,以一定速度进入磁场,满足质谱方程式时,通过分离器到达检测器。
磁场一方面可以将离子束按质荷比的大小分离开,另一方面,相同质荷比、不同角度的离子在到达检测器时也会重新会聚起来,这称为方向(角度)聚焦。由于单聚焦质谱仪只能把质荷比相同而入射方向不同的离子聚焦,故分辨率低。
   2.双聚焦质谱仪
由离子源出来的离子束中的离子并不是完全平行的,而是有一定的发散角度,另一方面,由于离子的初始能量有差异,以及在加速过程中所处位置的不同等原因,离子的能量(也即射入质量分析器的速度)也不是一致的。
质量相同、能量不同的离子通过电场后,会产生能量色散,磁场对能量不同的离子也能产生能量色散,如果设法使电场和磁场对于能量产生的色散相互补偿,就能实现能量(速度)聚焦。磁场对离子的作用具有可逆性:由某一方向进入磁场的质量相同的离子,经过磁场后会按照一定的能量顺序分开;反之,从相反方向进入磁场的以一定能量顺序排列的质量相同的离子,经过磁场后,可以会聚在一起。因此,将电场(由一对弯曲的电极板组成,施加直流电压,产生静电场,静电分析器)和磁场(磁分析器)配合使用,当静电分析器产生的能量色散和磁分析器产生的能量色散,在数值上相等方向相反时,离子经过这两个分析器后就可以实现能量聚焦,再加上磁分析器本身具有的方向聚焦作用,就可以实现双聚焦。如图所示。
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。
 3. 四极杆质谱仪 
原理如图所示,碎片离子的共振频率与四支电极的频率相同时,才可通过电极孔隙到达检测器,改变扫描频率可使不同质荷比的离子通过。特点:体积小。
 4. 飞行时间质谱仪
使碎片离子经过一真空室,依据其质量的不同,而在真空室漂移的时间不同,依次按顺序到达检测器。
由于可以通过多种方式使碎片离子漂移的路径加长,这类仪器可以实现小型化。
  5. 离子阱质谱仪
二、质谱仪的进样方式
 1. 气体扩散
 2. 直接进样
使用试样探针杆直接将试样放入后,加热气化。
   3. 色谱-质谱联用
将色谱作为混合物分离系统和质谱的进样系统,
三.小型化的联用仪器
  分析仪器的小型化和微型化是发展的方向。如生物芯片,进入太空的小型色谱仪和质谱仪。另外联用技术的发展,使分析仪器发挥更大的功能。如混合物无法通过质谱分析获取有用的信息,而色谱定性困难,将色谱作为质谱的进样系统,混合物经色谱分离后在直接进行质谱分析,则弥补了两种仪器各自的不足。
  气相色谱-质谱联用仪
适用于低沸点有机混合物的分离分析,有机合成中间产物的快速分析,新化合物的鉴定,天然产物中有效成分的分析与结构确定。
  液相色谱-质谱联用仪
适用于高沸点有机混合物的分离分析。

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