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四極桿質譜儀的基本原理及具體結構組成

閱讀:155      發布時間:2025-4-24
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  四極桿質譜儀是一種廣泛應用于分析化學、生物化學以及材料科學等領域的儀器。利用四極桿電場對離子的選擇性傳輸能力,以實現對樣品中化合物的分離和檢測。
 

 

  四極桿質譜儀的基本原理:
  1.離子化:樣品在離子源中被電離,形成帶正電或負電的離子。這些離子隨后被導入四極桿。
  2.四極桿的電場:四根桿分別連接到交變電場和直流電場的電源。當這些電場施加到四極桿上時,離子在電場中受到力的作用。每種質量的離子在特定的電場條件下,才能沿著四極桿的軸向穩定地輸送。
  3.篩選離子:通過調整電場的強度和頻率,可以選擇性地傳輸特定質量的離子,而其余質量的離子則會因不穩定而被排除,從而實現分離。
  4.檢測:選擇性傳輸后的離子被導入檢測器(通常是電子倍增管或離子計),其數量和強度與離子的相對豐度成正比,最終轉換成可以分析的數據。
  組成部分:
  1.離子源:常見的離子化方法包括電子轟擊(EI)、化學電離(CI)、電噴霧離子化(ESI)和基質輔助激光解吸/電離(MALDI)等。選擇合適的離子源對于不同類型的樣品分析至關重要。
  2.四極桿:如前所述,由四根金屬桿構成,是質譜儀的核心部分。其設計直接影響離子的篩選效果和傳輸效率。
  3.真空系統:通常在高真空環境下工作,以減少離子間的碰撞,從而提高靈敏度和分辨率。
  4.檢測器:將離子的數量和能量轉換為電信號的設備。常見的類型有電子倍增管和離子計。
  5.數據處理系統:通過計算機和相應的軟件系統,分析和處理質譜數據,生成質譜圖和解讀結果。
  四極桿質譜儀的應用:
  1.環境監測:用于檢測水、空氣和土壤中的污染物,分析其濃度及成分。
  2.食品安全:監測食品中的農藥殘留、重金屬含量以及其他有害物質。
  3.藥物分析:用于藥物的研發、代謝研究和質量控制等環節。
  4.生物醫學:在蛋白質組學、代謝組學等研究中,分析生物樣品中的各種代謝物。

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