四極桿質(zhì)譜儀是一種廣泛使用的質(zhì)譜分析工具，因其高分辨率、高靈敏度和相對簡單的操作而在化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
四極桿質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)：
1.樣品引入系統(tǒng)：負(fù)責(zé)將樣品氣體或溶液引入到質(zhì)譜儀中，常見的引入方式有電子噴霧、基質(zhì)輔助激光解吸/電離（MALDI）等。
2.離子源：將樣品分子電離，生成帶電的離子。常用的離子源有電子轟擊源（EI）、化學(xué)電離源（CI）、電噴霧電離源（ESI）等。
3.四極桿分析器：主要功能是對離子進(jìn)行篩選和分離。通過調(diào)節(jié)直流電壓和射頻電壓，四極桿能夠篩選出特定質(zhì)量-to-電荷比（m/z）的離子。
4.離子檢測器：用于檢測經(jīng)過四極桿分析器分離出的離子，常使用的是電子倍增計(jì)（EM）或離子計(jì)數(shù)器。
5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：將檢測器輸出的信號轉(zhuǎn)換為質(zhì)量譜圖，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
工作原理：
1.離子的產(chǎn)生：樣品在離子源中被電離生成正離子或負(fù)離子。
2.運(yùn)動(dòng)方程：離子在電場中的運(yùn)動(dòng)可以用牛頓運(yùn)動(dòng)方程描述。四極桿的電場由直流電和射頻電組成，電場的組合使得不同質(zhì)量的離子在不同頻率下具有穩(wěn)定的軌跡。
3.選擇性過濾：在電場中，只有特定m/z比的離子能保持穩(wěn)定的軌跡并通過四極桿，而其他質(zhì)量的離子則會(huì)由于不穩(wěn)定而被排斥出電場。
4.檢測與分析：通過調(diào)節(jié)電壓，可以逐步掃描不同的m/z比，從而獲取完整的質(zhì)譜信息。
四極桿質(zhì)譜儀的優(yōu)點(diǎn)：
1.高分辨率：能夠提供高分辨率的質(zhì)量分析，適合復(fù)雜樣品的研究。
2.快速分析：由于可以迅速調(diào)整電場，適合實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速分析。
3.靈敏度高：高度靈敏的檢測器能夠檢測微量物質(zhì)。
4.廣泛的應(yīng)用：可以與其他技術(shù)（如氣相色譜、液相色譜）聯(lián)用，擴(kuò)大了其應(yīng)用領(lǐng)域。
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