质量分析器
是利用不同类型的电场和磁场使离子束偏转(偏转聚焦)并将其按质荷比分开的离子光学器件。
(“棱镜与透镜“”的离子光学特性)
质谱仪器中质量分析器常采用均匀或非均匀磁场、圆柱形、球形或环形电容器等静电场或四极场。
(扇形场透镜或四极透镜),利用离子在电磁场中的运动与光线在光学介质中传播之间的相似性进行研究。
- 真空状态,离子流较小不存在空间电荷效应
- 场作用力决定离子轨迹
各种离子源的电离过程一般会使所形成的离子获得不完全相同的初始动能;对于同一质荷比的离子来说,由于其初始动能不同,在同一加速电压的作用下,也会以实际不同的动能离开离子源进入分析器。
质谱仪器在实际工作时,为获取不同质荷比离子的质谱图,通常是用连续改变磁场强度的方法来扫描不同质荷比离子的轨迹,从而在出口狭缝处记录相应的离子流,所记录到的离子流分布是呈三角形的。(离子流的浓度强度的变化)
双曲线电极和双曲线磁极
静态磁式质谱仪
电扫描:
改变加速电压U,U与质荷比成线性关系;
改变U值,影响仪器的分辨率和灵敏度:提高,则提高
磁扫描:
改变磁场强度H,且扫描过程中仪器性能(分辨率与灵敏度)能保持不变;
磁滞回线有一定宽度,不能用励磁电流值作为质荷比读数刻度;
磁扫描存在滞后时间,不利于快速测试;
H值与质荷比的平方根成正比,H值在该范围内无法做精确精确,因此质荷比测量误差较大;
单聚焦仪器具有方向聚焦的特性,可以将按一定角度范围入射磁场的离子按质量色散得到质谱,但离子源给出的离子束总有一定程度的能量发散,扇形磁场对于质量相同但能量不同的离子也有色散作用,即按质量色散的质谱上还叠加着能量色散;单聚焦仪器不能得到清晰的质谱像
双聚焦仪器通过扇形磁场和电场的串接可进行方向聚焦和能量聚焦:利用扇形电场将离子先按能量色散分开,再用扇形磁场能量色散的逆作用将其抵消(可相互抵消,双聚焦必要条件),实现能量色散;又由于扇形磁场本身具有质量色散特性,以及扇形电场和磁场均具有方向聚焦性质(必需满足),串接后就实现了方向和能量双聚焦;
扇形磁场可以把能量相同的离子按不同质量分开,也可把相同质量的离子按照不同能量分开,且这一过程可逆:可将质量相同并已经按照能量不同分开的离子重新汇合起来;
扇形电场具有能量色散的特性,可将离子按照能量分开,不论质量如何。
四极质谱仪
飞行时间质谱仪
疑惑
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找固定一个质量数,但是质谱图出现的峰中,峰宽是一个质量范围,是不是意味着越窄,分辨率越高,或者和扫描线相关???
扫描线是通过改变直流电压U和射频电压V来选择不同质量数,质量数大的对应的稳定区也大,那扫描线的斜率值(宽度增益,width gain)对质量数大的影响更大:斜率低,可能导致峰宽更大;
质谱的峰宽和峰面积由扫描线在稳定区的位置所确定;
截距(宽度补偿,width offset)对整个质量范围的峰宽影响相同;
宽度增益值或宽度补偿值越
大,分辨率越高,峰强度越小。这是因为能够穿越四极杆的离子数目减少了,从而降低了峰强
度和信噪比。 -
Q3扫描时,为什么要在Q2内充入少量碰撞气CAD,但是Q2没有加碰撞能量(不会出现碰撞离子),来聚焦Q3离子提高信号强度(真空度在2.0左右)??
碰撞气怎么起作用的? -
灵敏度和分辨率的关系?
灵敏度和响应强度的关系 -
8个扫描模式的区别?
Q1、Q2和Q3在不同模式下的状态及作用?
单个质量范围的扫描?
全扫描?
多离子扫描?Multiple ions
MRM?
中性损失?
前体离子和产物离子扫描的区别?
前体离子其实也是检测产生的离子,若样品中存在与前体离子相对应的化合物,??