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你不得不了解的質(zhì)譜
首先我們來(lái)了解一下質(zhì)譜的構(gòu)造，質(zhì)譜主要分成以下幾個(gè)部分：真空系統(tǒng)，離子源，質(zhì)量分析器和檢測(cè)器。
PART 01
真空系統(tǒng)
首先，我們來(lái)談?wù)勝|(zhì)譜為什么需要真空系統(tǒng)。
假設(shè)沒(méi)有真空，離子碎片從離子源運(yùn)行到檢測(cè)器的過(guò)程中，就有可能會(huì)碰到氧氣、氮?dú)獾葰怏w分子，它的運(yùn)行軌道就會(huì)發(fā)生變化，所以，我們需要保證質(zhì)譜的真空狀態(tài)，來(lái)為離子提供一個(gè)足夠長(zhǎng)的無(wú)碰撞運(yùn)行軌道。現(xiàn)在回到質(zhì)譜中，既然質(zhì)譜需要真空系統(tǒng)，就會(huì)有一套支持真空環(huán)境的裝置，也就是真空泵。在目前的氣質(zhì)中，我們使用的真空泵由機(jī)械泵和高真空泵兩部分組成。當(dāng)質(zhì)譜開機(jī)時(shí)，首先由機(jī)械泵工作將質(zhì)譜內(nèi)部抽到一個(gè)相對(duì)低的真空度，接下來(lái)高真空泵才會(huì)運(yùn)行，終我們常用的質(zhì)譜會(huì)在 10-5torr 的真空度下工作。
PART 02
離子源
接下來(lái)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?yàn)橹挥袔щ姾傻碾x子才可以在質(zhì)譜儀的場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。目前市場(chǎng)上比較經(jīng)常使用的離子源是電子電離源也就是我們簡(jiǎn)稱的EI，和化學(xué)電離源也就是我們簡(jiǎn)稱的CI。
PART 03
質(zhì)量分析器
然后是質(zhì)量分析器，它的主要作用是對(duì)帶電荷的離子進(jìn)行分析，那么它的結(jié)構(gòu)如何，又是如何工作的呢？以經(jīng)常使用的四級(jí)桿質(zhì)量分析器來(lái)講，它是由四個(gè)導(dǎo)電桿組成，從四極桿的截面上看，四個(gè)桿分別位于正方形的四個(gè)角。質(zhì)譜儀會(huì)給四級(jí)桿加上電壓，通過(guò)電壓的變化，四級(jí)桿形成的電場(chǎng)可以讓不同質(zhì)荷比的離子通過(guò)。那么通過(guò)當(dāng)前給出的電壓值，就可以計(jì)算出當(dāng)前通過(guò)的是什么質(zhì)荷比的離子了。而且由于電壓變化很快，所以可以讓四級(jí)桿的電場(chǎng)變化非常快，于是我們可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成一次從低質(zhì)荷比到高質(zhì)荷比如850的掃描。這樣的一次掃描我們稱為全掃描，得到的是一張質(zhì)譜圖，也就是俗稱的棒狀圖。質(zhì)譜圖在做定性分析的時(shí)候可以提供非常多的離子碎片來(lái)確定化合物的種類。另外，因?yàn)樗軌驅(qū)缀跛械幕衔镫x子進(jìn)行分析，所以，我們會(huì)說(shuō)質(zhì)譜是一個(gè)通用型檢測(cè)器。
PART 04
檢測(cè)器
接下來(lái)就是檢測(cè)器部分。檢測(cè)器負(fù)責(zé)對(duì)從質(zhì)量分析器中通過(guò)的離子進(jìn)行響應(yīng)，它主要由兩個(gè)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(huì)對(duì)轟擊出的電子進(jìn)行放大，變成軟件能夠識(shí)別的電信號(hào)。于是就出現(xiàn)了我們看見(jiàn)的總離子流圖和質(zhì)譜圖的縱坐標(biāo)也就是豐度。