四极杆质谱仪

关于四极杆质谱仪的最早文献是在20世纪50年代中期。

发明家沃尔夫冈·保罗教授于1989年获得诺贝尔物理学奖。

质谱仪的真空系统通常分为两个阶段。

主真空系统为二级真空系统提供基本真空支持。

二级真空系统通常直接连接到质谱仪室以使质谱仪达到真空。

值得注意的是，四极杆质谱仪的真空不是高真空（0.001Pa）。

离子在极中移动并且从电场获得大量能量。

为了形成稳定的离子云，在四极质谱仪中需要非常少量的气体以吸收过量的动能。

四极质谱仪的真空通常是飞行时间质谱仪（1e-5Pa）的百分之一，并且是轨道离子阱质谱仪（1e-14Pa）的十亿分之一。

主真空主真空通常是机械泵（RoughingPump）或线圈泵（ScrollPump）。

真空度约为1毫托（0.13帕）。

与盘管泵相比，机械泵相对便宜，但需要润滑才能运行。

在气敏分析领域，特别是在大气科学领域，通常优选使用盘管泵代替机械泵。

二次真空二次真空通常是涡轮分子泵或扩散泵。

涡轮分子泵涡轮分子泵分子泵体积小，相对于分散泵具有高效率。

通常的分子泵可以支持350L / min的气体流速，而高端分子泵可以实现1e-14Pa的超高真空。

分散泵体积庞大，可达1-2米。

在现代仪器中，它基本上已被涡轮分子泵取代。

对于四极质谱仪所需的真空条件，通常在30分钟内达到涡轮分子泵。

分散泵需要20-80小时。

由于四极杆系统的高频电压要求，核心通常不用于四极质谱的核心电源系统，并且空心变压器用于确保电路对高频射频的响应。

早期的减震元件采用电容 - 电感 - 三极管的自激振荡模式（美国乔治亚州THS公司生产的质谱仍使用该系统）。

随着电子技术的发展，振荡器源使用压控振荡器（VoltagedControlledOscillator，VCO）或直接数字合成（DDS）。

直接测量四极杆质谱仪可用作直接测量仪器。

通过使用不同的离子源，四极杆质谱仪用作通用分析化学工具。

特别是在长期测量中，四极杆质谱仪产生的数据量明显小于其他平行测量质谱（飞行时间质谱等）。

Tendem质谱（MS-MS）由于四极杆质谱仪的分辨率低，缺乏识别未知物的能力。

通过多级质谱，离子通过两组四极系统之间的分开的腔室裂解。

由此，分析由特定质量的离子产生的碎片，并且可以获得离子的结构信息。

裂解方法具有碰撞诱导解离（CID），其中注入的气体与离子碰撞，以及电子解离，其通过电子枪直接发射电子。

多级质谱在生物化学和有机化学中起着至关重要的作用。

色谱 - 质谱法色谱质谱法中最典型的应用是气相色谱 - 质谱（GC-MS）和液相色谱 - 质谱。

优点是色谱质谱的组合解决了如果离子之间的质量太相似则质谱中的质量无法分辨的问题。

在色谱中，Retension Time提供有关混合物中不同物种的结构信息，预分离操作增加了质谱仪的置信度。

该方法类似于离子迁移质谱（离子迁移谱-MS，IMS-MS）。

应用该方法的困难在于如何将色谱设备与质谱设备耦合。

最常用的方法是电喷雾电离（ESI）。