◇送至：北京

北京
安徽
福建
甘肃
广东
广西
贵州
海南
河北
河南
黑龙江
湖北
湖南
吉林
江苏
江西
辽宁
内蒙古
宁夏
青海
山东
山西
陕西
上海
四川
天津
西藏
新疆
云南
浙江
重庆
香港
澳门
台湾

你好，欢迎来到仪多多。请登录免费注册

用户中心

你好，请登录

我的订单

收货地址

我的留言

我的评论

用户信息

我的收藏

最近浏览

商家中心

我要入驻

商家登录
网站导航

网站地图

自营仪器

店铺街

多多学院

仪器知识

视频直播

积分商城

热门搜索： 超声波探伤仪水准仪钢筋扫描仪回弹仪经纬仪价格全站仪高低温试验箱

0我的购物车 >: 购物车中还没有商品，赶紧选购吧！

全部商品分类

仪器交易网 > 仪器知识 > 工作原理 > 质谱仪简介质谱仪是如何工作的

热点排行

质谱仪简介质谱仪是如何工作的

时间：2020-08-04 来源：仪多多仪器网作者：仪多多商城

质谱仪又称质谱计。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器. 质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比m/z大小分离的装置。分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。离子源、质量分析器和离子检测器都各有多种类型。质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪；按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪；按工作原理分为静态仪器和动态仪器.

　　1913年J.J.Thomson制成台质谱仪，用其发现了20Ne,22Ne同位素。1919年台质谱仪是英国科学家弗朗西斯·阿斯顿于1919年制成的。阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素，研究了53个非放射性元素，发现了天然存在的287种核素中的212种，次证明原子质量亏损。他为此荣获1922年诺贝尔化学奖。

　　早期的质谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析，二十世纪四十年代以后开始用于有机物分析，六十年代出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器。计算机的应用又使质谱分析法发生了奔腾变化，使其技术更加成熟，使用更加方便。

　　八十年代以后又出现了一些新的质谱技术，如快原子轰击电离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源，以及随之而来的比较成熟的液相色谱-质谱联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。这些新的电离技术和新的质谱仪使质谱分析又取得了长足进展。目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。

　　四极杆质谱仪，QMS

　　QMS是常见的质谱仪器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占绝大多数。

　　优点：结构简单、成本低；维护简单；SIM功能的定量能力强；是多数检测标准中采用的仪器设备。

　　缺点：无串极能力，定性能力不足；分辨力较低(单位分辨)，存在同位素和其他m/z近似的离子干扰；速度慢；质量上限低(小于1200u)。

　　飞行时间质谱仪，TOFMS

　　TOFMS是速度快的质谱仪，适合于LC-MS方面的应用。

　　优点：分辨能力好，有助于定性和m/z近似离子的区别，能够很好的检测ESI电喷雾离子源产生多电荷离子；速度快，每秒2～100张高分辨全扫描(如50～2000u)谱图，适合于快速LC系统(如UPLC)；质量上限高(6000～10000u)。

　　缺点：无串极功能，限制了进一步的定性能力；售价高于QMS；较精密，需要认真维护。

　　三重四极杆质谱仪，QqQ

　　QqQ质谱给四极杆质谱仪在保留QMS原有定量能力强的特点上，提供了串级功能，加强了质谱的定性能力，检测标准中常作为QMS的确认检测手段。

　　优点：有串极功能，定性能力强；定量能力非常好，MRM信噪比高于QMS的SIM；是常用的QMS结果确认仪器；除一般子离子扫描功能外，QQQ还具有SRM、MRM、母离子扫描、中性丢失(Neutral loss)等功能(离子阱不行)对特征基团的结构研究有很大帮助。

　　缺点：分辨力不足，容易受m/z近似的离子干扰；售价较高；需要认真维护。

　　四极离子阱，QTrap

　　技术上而言，在传统QQQ的四极杆中加入了辅助射频，可以做选择性激发。就功能而言，为QQQ提供了多级串级的功能

　　优点：同时具备MRM、SRM、中性丢失和多级串级功能，非常适合于未知样品的结构解析。

　　缺点：分辨力还是低了点。

　　线性离子阱，Linear Ion Trap

　　传统3D离子阱的增强版本

　　优点：相对于传统3D离子阱，灵敏度高10倍以上；多级串级质谱。

　　缺点：相对于QqQ，还是不能做MRM、中性丢失等特征基团筛选功能。

　　线型离子阱和三维离子阱的比较

　　这个比较可能是很少有的一边倒的场面——线型离子阱的灵敏度、分辨力、速度、通量等指标均优于传统的3D离子阱。

　　自从2003年Finnigan公司推出了LTQ线型离子阱之后，一时间众多厂家的3D离子阱销量下降很多。3D离子阱的市场被线型离子阱蚕食的非常严重，特别是在中国质谱市场，由于用户爱追新潮、求大求好，线型离子阱在中国卖的很好。以至于在很多时候Bruker和Agilent的离子阱广告都看不见了。但是实际上线型离子阱在国外并不是非常流行，特别是一些离子阱的老用户，由于已经习惯了离子阱的指标，对于价钱高很多的线型离子阱往往只叫好不出手，宁可买只要3/5价钱的LCQ这种老式3D离子阱。

　　四极杆飞行时间串联质谱，QTOF

　　QTOF以QMS作为质量过滤器，以TOFMS作为质量分析器。

　　优点：能够提供高分辨谱图；定性能力好于QqQ；速度快，适合于生命科学的大分子量复杂样品分析。

　　缺点：成本高；需要仔细维护。

　　离子阱-飞行时间质谱，Trap TOF

　　以3D离子阱作为质量选择器和反应器，结合了离子阱的多级质谱能力和飞行时间质谱的高分辨能力

　　优点：同时具有多级串级和高分辨能力，适合于未知样品的定性工作，如糖蛋白的定性。

　　缺点：由于离子阱容量限制，对于混合样品的灵敏度欠佳；定量能力弱。

　　磁质谱，Sector MS

　　磁质谱的定量能力是各种质谱中强的。现在已较少使用，仅用于地质元素和痕量二恶英的检测。

　　优点：技术经典、成熟，NIST等MS库采用的仪器；分辨力非常好(100k，m/&Delta m FWHM)，干扰少；灵敏度高，定量能力是各种质谱中好的。

　　缺点：体积、重量大；售价很高；速度慢；维护复杂，很费电。

　　傅立叶变换质谱仪，FT-ICR-MS

　　质谱中的贵族，质量精度超级好，几个月都不需要校正，但是价格也是贵的让人心寒啊。傅立叶变换质谱仪的分辨能力高，常作为科学研究的装备。

　　优点：能够做多级串级，定性能力极好；分辨力极高；灵敏度很好。

　　缺点：体积重量大；售价极高；速度也较慢；维护费用非常昂贵。

　　静电场傅立叶变换质谱，Orbitrap

　　优点：高分辨，60k～120kFWHM，质量精度高；相对FT-ICR而言，价格稍低(～450kUSD)。

　　缺点：不能单独做串级；分辨力、灵敏度、质量稳定性等离FT-ICR还有距离。

　　Orbitrap和FT-ICR-MS的技术比较：Orbitrap与原有的“超导磁铁傅立叶变换离子回旋共振质谱”(SCFT-ICR-MS，常说的FTMS)有类似的地方也有许多不同。Orbitrap相当于一台轻量级FTMS，它的维护简单，相当于TOF；指标方面略逊于FTMS，但是比一般质谱要好。Orbitrap的分辨力比FTMS低。两种质谱的采样速度相当，但比TOF和四极杆、离子阱慢的多。Orbitrap和FTMS都可以通过减少采样时间来提高速度，但这是以牺牲分辨力为代价的。

典型的质谱仪，一般由样品导入系统、离子源、质量分析器和检测器组成，此外，还含有真空系统和控制及数据处理系统等辅助设备。

质谱仪的分类，怕你不知道，还是再总结下吧。

1 . 有机质谱仪：

由于应用特点不同又分为：

（1）气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）

在这类仪器中，由于质谱仪质谱仪工作原理不同，又有气相色谱-四极质谱仪、气相色谱-飞行时间质谱仪、气相色谱-离子阱质谱仪等。

（2）液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）

同样，有液相色谱-四器极质谱仪、液相色谱-离子阱质谱仪、液相色谱-飞行时间质谱仪，以及各种各样的液相色谱-质谱-质谱联用仪。

（3）其他有机质谱仪

主要有：基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS）、傅里叶变换质谱仪（FT-MS）。

2．无机质谱仪：

包括：火花源双聚焦质谱仪（SSMS）、感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、二次离子质谱仪（SIMS）等。