质谱法的基本原理,质谱分析的过程
试样于进样系统经加热或减压汽化后进入电离室,用10~100eV的低能电子束(将铼或钨加热至2000℃时,即发射此低能电子束)轰击,样品分子裂解成大小不同的带电荷的离子(主要带正电荷,记作M+;也产生Mn+和M-离子,但不足总量的万分之一);正离子M+经狭缝进入质量分析器,受到800~8000V电位差的电场作用而加速,然后在真空中匀速通过均匀磁场;
如前所述,带电离子在均匀磁场中按质荷比(m/z)的不同依次分开的现象称之为质量色散。
如前所述,带电离子在均匀磁场中按质荷比(m/z)的不同依次分开的现象称之为质量色散。
质量色散过程
质谱仪的种类很多,分离原理也不完全相同,下面以常见的半圆形单聚焦质谱仪为例来说明带电正离子的质量色散过程。
样品气体分子进入电离室,受到10~100eV(一般为70eV左右)的电子束轰击后发生分子断裂而离子化,这种离子化一般失去一个外层价电子生成带一个正电荷的离子(偶尔也可丢失一个以上的电子,不过很少,可忽略)。在质谱中,这种正离子进入电场后,就能被电场加速。电场加速后的正离子作匀速运动。正离子在电场中的运动轨道是直线,进入磁场后,电荷运动方向与磁场方向垂直,离子受到的磁场力方向是沿着半圆磁场的半径指向圆心,产生向心力,即洛仑兹力,这个力使带电离子的运动轨道发生了改变,而作匀速圆周运动。
离子在磁场中运动的半径决定于磁场强度、加速电压和离子的质荷比。当磁场强度和加速电压固定时,不同质量的离子有不同的运动半径,质荷比大者运动半径大,反之亦然。因此,离子便按质量大小得以分开,这一现象就是质量色散作用。
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