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质谱仪地结构原理
质谱实验平台;质谱仪;质谱仪分类;真空系统;进样系统;一、进样系统;二、离子源(Ion source);离子源(Ion source);固体样品;EI源;采用高速(高能)电子束冲击样品,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+的能态较高的那些分子,将进一步裂解,释放出部分能量,产生质量较小的碎片离子和中性自由基:;水平方向:灯丝与阳极间(70V电压)—高能电子 — 冲击样品—正离子
垂直方向:G3-G4加速电极(低电压)—较小动能—狭缝准直—G4-G5加速电极(高电压)—较高动能—狭缝进一步准直—离子进入质量分析器。
特 点:
使用最广泛,谱库最完整;电离效率高;结构简单,操作方便;但分子离子峰强度较弱或不出现(因电离能量最高)。; 在电子轰击下,样品分子可能有四种不同途径形成离子:
样品分子被打掉一个电子形成分子离子。
分子离子进一步发生化学键断裂形成碎片离子。
分子离子发生结构重排形成重排离子。
通过分子离子反应生成加合离子。
此外,还有同位素离子。;CI源;样品分子在承受电子轰击前,被一种反应气体(通常是甲烷)稀释,稀释比例约为104:1,因此样品分子与电子的碰撞几率极小,所生成的样品分子离子主要经过离子-分子反应组成。
在电子轰击下,甲烷首先被电离:
CH4+ →CH4++CH3++CH2++CH++C++H+
甲烷离子与分子进行反应,生成加合离子:
CH4++CH4 →CH5++CH3
CH3++CH4 →C2H5++H2;加合离子与样品分子反应:
CH5+ +M→MH++CH4
C2H5+ +M→MH++C2H4
CH5+ +M→(M-H)++CH4 +H2
C2H5+ +M→(M-H)++C2H6
复合反应:
CH5+ +M→(M+CH5)+ (M+17)+
C2H5+ +M→(M+C2H5)++C2H4 (M+29)+
;FAB;热不稳定;特点:
不仅有较强的分子离子峰,而且碎片离子峰也很丰富;
不需要将试样加热气化,适合热不稳定、难挥发样品分析;
试样用量少并可回收;
样品涂在金属板上的溶剂也被电离,谱图复杂化。
获得是(M+H)+或(M+Na)+等准分子离子峰;碎片峰比EI谱要少。;喷雾针装置;ESI;ESI;APCI;APCI;APCI;电离室原理与结构;在磁场存在下,带电??子按曲线轨迹飞行;
离心力 =向心力;m ? 2 / R= H0 e V
曲率半径: R= (m ? )/ e H0
质谱方程式:m/e = (H02 R2) / 2V
离子在磁场中的轨道半径R取决于: m/e 、 H0 、 V
改变加速电压V, 可以使不同m/e 的离子进入检测器。
质谱分辨率 = M / ? M (分辨率与选定分子质量有关);谢谢老师;
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