我們以常用的四極桿質譜為例,來介紹一下質譜的基本構造。
無論你們在工作中遇到多么什么樣的的質譜,不用太緊張,因為質譜大體構造是基本相同的。不過氣質聯(lián)用和質譜單獨使用的不同點在于,氣質聯(lián)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。
我們先來了解一下質譜的構造,質譜一般由樣品導入系統(tǒng)、離子源、質量分析器、檢測器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。
真空系統(tǒng)
我們先來談談質譜為什么需要真空系統(tǒng)。假設沒有真空,離子碎片從離子源運行到檢測器的過程中,就有可能會碰到氧氣、氮氣等氣體分子,那么它的運行軌道就會發(fā)生變化,所以,我們需要質譜處于真空狀態(tài),而真空系統(tǒng)的真空度能夠維持穩(wěn)定的真空源,滿足生產的要求,來為離子提供一個夠長的無碰撞運行軌道。
現(xiàn)在回到質譜中,既然質譜需要真空系統(tǒng),就會有一套支持真空環(huán)境的裝置,也就是真空泵。
在目前常用的氣質中
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。
離子源
接下來就是離子源,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
然后是質量分析器,它的主要作用是對帶電荷的離子進行分析,質量分析器是依據(jù)不同方式將離子源中生成的樣品離子按質荷比m/z的大小分開的儀器,是質譜儀的重要組成部件,位于離子源和檢測器之間。
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。
另外,因為它能夠對大多數(shù)的化合物離子進行分析,所以,我們會說質譜是一個通用型檢測器。
檢測器
接下來就是檢測器部分。檢測器又稱鑒定器。是檢測色譜分離組分物理或化學性質或含量變化(多數(shù)情況是將其轉化為相應的電壓、電流信號)的一種儀器裝置。它是色譜系統(tǒng)中的關鍵部件,色譜分離過程的眼睛。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(xiàn)了我們看見的總離子流圖和質譜圖的縱坐標也就是豐度。
好了,到這里主要的質譜硬件和原理就給大家介紹完了
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