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在使用質譜之前,先來了解一下

在使用質譜之前,先來了解一下

 

       質譜分析法主要是通過對樣品離子質荷比的分析而實現對樣品進行定性和定量的一種方法。

       把化合物分子用一定方式裂解后生成的各種離子,按其質量大小排列而成的圖譜稱為質譜

       質譜大體構造是基本相同的。不過氣質聯用和質譜單獨使用的不同點在于,氣質聯用的使用前提是氣相色譜能夠提供已分離并且被氣化的化合物分子,從而被質譜識別和檢測。
       隨著質譜技術的發展,質譜技術的應用領域也越來越廣。由于質譜分析具有敏度高,樣品用量少,分析速度快,分離和鑒定同時進行等優點,因此,質譜技術廣泛的應用于化學,化工,環境,能源,刑事科學技術,生命科學,材料科學等各個領域。
       我們先來了解一下質譜的構造,質譜主要分成以下幾個部分:真空系統,離子源,質量分析器和檢測器。

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真空系統
      我們先來談談質譜為什么需要真空系統。假設沒有真空,離子碎片的運行軌道就可能會發生變化,所以,我們需要質譜的保持真空狀態,來為離子提供一個夠長的無碰撞運行軌道。

       既然質譜需要真空系統,就會有一套支持真空環境的裝置,也就是真空泵。

      在日常用的氣質中我們使用的真空泵由機械泵和高真空泵兩部分組成。當質譜開機時,先由機械泵工作,將質譜內抽到一個相對低的真空度,接下來高真空泵才會運行。我們常用的質譜會在10-5torr托的真空度下工作。

離子源
       接下來就是離子源,使中性原子或分子電離,并從中引出離子束流的裝置。離子源部分的主要作用是將氣化的化合物分子電離成帶電荷的離子,因為只有帶電荷的離子才可以在質譜儀的場中運動。
       目前市場上比較常用的離子源是電子電離源也就是我們簡稱的EI,和化學電離源也就是我們簡稱的CI。

質量分析器
       質量分析器,它的主要作用是對帶電荷的離子進行分析,那么它的結構如何,又是如何工作的呢?以常用的四級桿質量分析器來講,它是由四個導電桿組成,從四極桿的截面上看,四個桿分別位于正方形的四個角。質譜儀會給四級桿加上電壓,通過電壓的變化,四級桿形成的電場可以讓不同質荷比的離子通過。

檢測器

       檢測器的部分。檢測器負責對從質量分析器中通過的離子進行響應,它主要由兩個部分組成:高能打拿極和電子倍增器。
       其中,高能打拿極的作用是將帶電荷的離子置換成電子,而電子倍增器會對轟擊出的電子進行放大,變成軟件能夠識別的電信號。
       于是就出現了我們看見的總離子流圖和質譜圖的縱坐標也就是豐度。

       進入 21 世紀,現代科學技術的發展對分析測試技術提出了新的挑戰。與經典的化學分析方法和傳統的儀器分析方法不同,現代分析科學中,原位、實時、在線、非破壞、高通量、高靈敏度、高選擇性、低耗損一直是分析工作者追求的目標。在眾多的分析測試方法中,質譜學方法被認為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應用的方法。電噴霧解吸電離技術、電暈放電實時直接分析電離技術和電噴霧萃取電離技術的提出,滿足了時代的需要,滿足了科學技術發展的要求,為復雜樣品的快速質譜分析打開了一個窗口。

 


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