四極桿質譜儀是一種廣泛使用的質譜分析工具，因其高分辨率、高靈敏度和相對簡單的操作而在化學、環境科學、生物學和醫學等領域中得到了廣泛應用。
四極桿質譜儀的基本結構：
1.樣品引入系統：負責將樣品氣體或溶液引入到質譜儀中，常見的引入方式有電子噴霧、基質輔助激光解吸/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行篩選和分離。通過調節直流電壓和射頻電壓，四極桿能夠篩選出特定質量-to-電荷比（m/z）的離子。
4.離子檢測器：用于檢測經過四極桿分析器分離出的離子，常使用的是電子倍增計（EM）或離子計數器。
5.數據處理系統：將檢測器輸出的信號轉換為質量譜圖，并進行數據分析和處理。
工作原理：
1.離子的產生：樣品在離子源中被電離生成正離子或負離子。
2.運動方程：離子在電場中的運動可以用牛頓運動方程描述。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量的離子在不同頻率下具有穩定的軌跡。
3.選擇性過濾：在電場中，只有特定m/z比的離子能保持穩定的軌跡并通過四極桿，而其他質量的離子則會由于不穩定而被排斥出電場。
4.檢測與分析：通過調節電壓，可以逐步掃描不同的m/z比，從而獲取完整的質譜信息。
四極桿質譜儀的優點：
1.高分辨率：能夠提供高分辨率的質量分析，適合復雜樣品的研究。
2.快速分析：由于可以迅速調整電場，適合實時監控和快速分析。
3.靈敏度高：高度靈敏的檢測器能夠檢測微量物質。
4.廣泛的應用：可以與其他技術（如氣相色譜、液相色譜）聯用，擴大了其應用領域。
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