質量分析器種類

質量分析器種類

質量分析器依據不同方式將離子源中生成的樣品離子按質荷比m/z的大小分開。質量分析器主要分為:扇形磁場，飛行時間質量分析器，四極桿質量分析器，離子阱，傅里葉變換離子回旋共振分析器。

扇形磁場是歷史上最早出現的質量分析器，其利用不同質荷比的帶電離子在穩定磁場內偏轉的半徑不同，將離子分開檢測。

飛行時間質量分析器則是利用不同質荷比的離子經加速電壓加速后，飛過一定距離所需的時間不同，即質荷比小的離子飛行速度快，先到達檢測器，質荷比大的飛行速度慢則后到，從而獲得分離。

四極桿、離子阱、傅里葉變換離子回旋共振、軌道阱等質量分析器是利用離子囚禁技術來實現對帶電離子的捕獲、儲存、篩選及分離，即根據離子振動頻率的方式來區分。質荷比小的離子，頻率較大，質荷比大的離子，頻率較小。

四極桿質量分析器由四根相互平行并均勻安置的金屬桿構成，離子進入后，在交變電場作用下產生振蕩，在一定的電場強度和頻率下，只有較窄質荷比范圍的離子有穩定的運動軌跡，能通過四極桿電極到達檢測器，其他離子則由于振幅大而撞到極桿上，實現不同質荷比離子的分離檢測。離子阱質量分析器由一個環形電極和兩個端蓋電極組成，當環電極施加射頻電壓，兩個端電極接地時，就會形成一個電勢阱，使離子能夠長時間地囚禁于阱內，通過調整掃描參數，使離子運動的頻率增加，當和外加頻率共振時，離子從外場吸收能量、軌跡變大、拋出阱外而被檢測。

傅里葉變換離子回旋共振（FTICR）質量分析器是根據磁場中離子回旋頻率來測量離子質荷比（m/z）。彭寧阱（Penning trap）捕獲的離子被垂直于磁場的振蕩電場激發形成一個更大的回旋半徑，當回旋的離子束接近一對捕集板時，捕集板上會檢測到感應電流信號。通過傅里葉變換，可以將這些電流信號轉換成質譜信號。軌道阱（orbitrap）質量分析器是近年來發展的一種新型的質量分析器，其是利用作用在紡錘形電極上的靜電場將離子束縛，通過測定離子軸向場的諧振運動頻率來確定其質荷比。