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朱振刚 日记

色谱仪,光谱仪,红外线分析器制造

 
 
 

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质谱仪中质量分析器的分类  

2012-01-20 16:14:25|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   质谱的基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,天生不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进进质量分析器。在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。


     


    质量分析器将带电离子根据其质荷比加以分离,用于纪录各种离子的质量数和丰度。质量分析器的两个主要技术参数是所能测定的质荷比的范围(质量范围)和分辨率。
 


    1.离子阱分析器
由两个端盖电极和位于它们之间的类似四极杆的环电极构成。端盖电极施加直流电压或接地,环电极施加射频电压(rf),通过施加适当电压就可以形成一个势能阱(离子阱)。根据rf电压的大小,离子阱就可捕捉某一质量范围的离子。离子阱可以储存离子,待离子累积到一定数目后,升高环电极上的rf电压,离子按质量从高到低的次序依次离开离子阱,被电子倍增监测器检测。目前离子阱分析器已发展到可以分析质荷比高达数千的离子。离子阱在全扫描模式下仍然具有较高灵敏度,而且单个离子阱通过期间序列的设定就可以实现多级质谱(msn)的功能。
 


     


    2.扇形磁分析器
离子源中天生的离子通过扇形磁场和狭缝聚焦形成离子束。离子离开离子源后,进进垂直于其前进方向的磁场。不同质荷比的离子在磁场的作用下,前进方向产生不同的偏转,从而使离子束发散。由于不同质荷比的离子在扇形磁场中有其特有的运动曲率半径,通过改变磁场强度,检测依次通过狭缝出口的离子,从而实现离子的空间分离,形成质谱。
 


     


    3.飞行时间分析器
具有相同动能,不同质量的离子,因其飞行速度不同而分离。假如固定离子飞行间隔,则不同质量离子的飞行时间不同,质量小的离子飞行时间短而首先到达检测器。各种离子的飞行时间与质荷比的平方根成正比。离子以离散包的形式引进质谱仪,这样可以同一飞行的出发点,依次丈量飞行时间。离子包通过一个脉冲或者一个栅系统连续产生,但只在一特定的时间引进飞行管。新发展的飞行时间分析用具有大的质量分析范围和较高的质量分辨率,尤其适合蛋白等生物大分子分析。
 


     


    4.四极杆分析器
因其由四根平行的棒状电极组成而得名。离子束在与棒状电极平行的轴上聚焦,一个直流固定电压(dc)和一个射频电压(rf)作用在棒状电极上,两对电极之间的电位相反。对于给定的直流和射频电压,特定质荷比的离子在轴向稳定运动,其他质荷比的离子则与电极碰撞湮灭。将dc和rf以固定的斜率变化,可以实现质谱扫描功能。四极杆分析器对选择离子分析具有较高的灵敏度。
 


    5.傅里叶变换分析器
在一定强度的磁场中,离子做圆周运动,离子运行轨道受共振变换电场限制。当变换电场频率和回旋频率相同时,离子稳定加速,运动轨道半径越来越大,动能也越来越大。当电场消失时,沿轨道飞行的离子在电极上产生交变电流。对信号频率进行分析可得出离子质量。将时间与相应的频率谱利用计算机经过傅里叶变换形成质谱。其优点为分辨率很高,质荷比可以精确到千分之一道尔顿。
 

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