质谱原理及使用.ppt

01通过在四极上加上直流电压U和射02频电压Vcosωt，在极间形成一个射频场03，正电极电压为U＋Vcosωt，负电极04为-(U＋Vcosωt).离子进入此射频场后，05会受到电场力作用，只有合适m／z的离06子才会通过稳定的振荡进入检测器。只07要改变U和V并保持U／V比值恒定时，08可以实现不同m／z的检测。四极滤质器分辨率和m／z范围与磁分析器大体相同，其极限分辨率可达2000，典型的约为700。其主要优点是传输效率较高，入射离子的动能或角发散影响不大；其次是可以快速地进行全扫描，而且制作工艺简单，仪器紧凑，常用在需要快速扫描的GC－MS联用及空间卫星上进行分析。离子阱是一种通过电场或磁场将已有多种形式的离子阱使用，但常见离子回旋共振技术，另一种是下述的气相离子控制并贮存一段时间的装置。的有两种形式：一种是后面要讲到的较简单的离子阱。（4）离子阱检测器下图是离子阱的一种典型构造01及示意图，由一环形电极再加上下02各一的端罩电极构成。以端罩电极03接地，在环电极上施以变化的射频04电压，此时处于阱中具有合适的m/z05加的离子将在环中指定的轨道上稳06定旋转，若增加该电压，则较重离07子转至指定稳定轨道，而轻些的离08子将偏出轨道并与环电极发生碰撞。09扫描，陷入阱中离子的轨道则会依当一组由电离源（化学电离源小孔中进入阱中后，射频电压开始或电子轰击源）产生的离子由上端次发生变化而从底端离开环电极腔，从而被检测器检测。这种离子阱结构简单、成本低且易于操作，已用于GC－MS联用装置用于m／Z200－2000的分子分析。（5）离子回旋共振分析器

（IicCyclotronResonance，ICR）个强磁场中时，离子将沿与磁场垂直的环形路径运动，称之为回旋，其频率ωc可用下式表示：当一气相离子进入或产生于一回旋频率只与m／z的倒数有关。增加运动速度时，离子回旋半径亦相应增加。回旋的离子可以从与其匹配的交变电场中吸收能量（发生共振）。当在回族器外加上这种电场，离子吸收能量后速度加快，随之回旋半径逐步增大；停止电场后，离子运动半径又变为常数。当图21-11中为一组m／z相同的离子时，合适的频率将使这些离子一起共振而发生能量变化，其他m／z离子则不受影响。由于共振离子的回旋可以产生01称之为相电流的信号，相电流可以02在停止交变电场后观察到。将图中03开关置于2位时，离子回旋在两极04之间产生电容电流,电流大小与离05子数有关，频率由共振离子的m/z06决定。在已知磁场B存在时通过不07同频率扫描,可以获得不同m／z的08信息。09感应产生的相电流由于共振离子在回旋时不断碰撞而失去能量并归于热平衡状态而逐步消失，这个过程的周期一般在0.1～10s之间,相电流的衰减信号与Fourier变换NMR中的自由感应衰减信号（FIDSignal）类似。质谱仪常用的检测器有法拉第杯(FaradayCup)、电子倍增器及闪烁计数器、照相底片等。Faraday杯是其中最简单的一种，其结构如图21-12所示。Faraday杯与质谱仪的其它部分保持一定电位差以便捕获离子，当离子经过一个或多个抑制栅极进入杯中时，将产生电流，经转换成电压后进行放大记录。5检测与记录Faraday杯的优点是简单可靠，配以合适的放大器可以检测≈10-15A的离子流。但Faraday杯只适用于加速电压＜1kV的质谱仪，因为更高的加速电压使产生能量较大的离子流，这样离子流轰击入口狭缝或抑制栅极时会产生大量二次电子甚至二次离子，从而影响信号检测。2质谱法的主要应用是鉴定复杂3分子并阐明其结构、确定元素的同1（－）质谱图与质谱表6谱图，另一个为表格即质谱表。5的数据有两种形式：一是棒图及质4位素质量及分布等。一般质谱给出7-2质谱图及其应用质谱图是以质荷比(m/z)为横坐标、相对强度为纵坐标构成，一般将原始质谱图上最强的离子峰定为基峰并定为相对强度1O0％，其它离子峰以对基峰的相对百分值表示。电子轰击法是通用的电离法，是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子，即M＋e→M+＋2e式中M为待测分子，M+为分子离子或母体离子。（l）电子轰击源电子束产生各种能态的M+，若产生的分子离子带有较大的内能（转动能、振动能和电子跃迁能），可以通过碎裂反应而消去，如M+1→M+3M+……M+2→