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质谱实验

仪器信息网质谱实验专题为您提供2024年最新质谱实验价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括质谱实验参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的质谱实验您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合质谱实验相关的耗材配件、试剂标物,还有质谱实验相关的最新资讯、资料,以及质谱实验相关的解决方案。

质谱实验相关的论坛

  • 【讨论】质谱实验室都是超净实验室吗?

    上次领导要我查一查质谱实验室可不可以用柜式空调的问题,我把大家的回复简单地向领导说明了一下,结果领导说有很多质谱实验室不是超净实验室,可以用柜式空调,他 的意思是超净实验室不可以用柜式空调,我觉得很奇怪,柜式空调的工作原理是房间内的空气不外流的,在房间内进行循环,那房间的空气粒度是不变化的,也就是说使用柜式空调对质谱间的环境是没有影响的,那可以考虑柜式空调呀。

  • 【讨论】质谱实验室设计

    包括[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质[/color][/url]在内的质谱仪器对操作者身体有影响吗?质谱需要抽真空,噪音很大,质谱实验室如何设计才合理?

  • 做四级质谱实验

    做四级质谱实验,真空中用到氢气和氮气的混合气体。已经知道气体流量和总压强,如何求每种气体的分压强?求助行家,谢谢!

  • 自行式质谱/光谱综合移动实验室技术

    8月16日,沈阳产品质量监督检验院在沈北检测基地隆重召开研制项目“自行式质谱综合移动实验室研究与应用”、“自行式光谱综合移动实验室研究与应用”科技成果鉴定会。8月28日,移动实验室正式进驻全运村,开始为十二运提供食品安全检测服务。作为项目成果的自行式光谱综合移动实验室和自行式质谱综合移动实验室设计合理,参照现有国家标准研发制造,仪器设备配备齐全,融合了先进的快速检测技术,可实现对非法添加物、农药残留、兽药残留、有机污染物等多项指标的快速检测,现场出具检测数据,填补了我国移动实验室领域的技术空白,达到了国内先进水平,满足了我国食品安全移动检测技术方面的社会需求。 值得期待中,特别是灵活、快速的优点,充满期望··

  • 【原创大赛】热分析/质谱联用实验条件设定

    【原创大赛】热分析/质谱联用实验条件设定

    [font=华文楷体][size=14.0pt]在本文中将简要介绍热分析/质谱联用的实验条件设定相关的内容。为了叙述方便,热分析部分以热重为例来进行介绍。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]概括来说 ,热重/质谱联用的实验条件设定主要包括热重仪实验条件设定、质谱仪实验条件设定和传输管线的实验条件设定三部分内容。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]1. [/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]热重仪实验条件设定[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]实验时应根据实验需要选择实验时的实验气氛种类及流速、温度控制程序(主要包括加热/降温速率、温度范围、等温条件等)、坩埚类型、样品制备等方面的内容。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt](1)气氛种类及流速选择[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]为了便于实验时样品产生的气体产物及时被质谱检测,在实验时通常使用动态的实验气氛。如果需要考察样品在设定的温度程序下的热裂解行为(试样不与动态气氛发生反应,气氛的作用只是将热重仪产生的气体产物传送给质谱进行检测),此时需要使用惰性气氛(如Ar、He等气体)。氮气虽然对于大多数实验而言是惰性气氛,但其对于对于一些反应是反应性气氛,在选择氮气作为实验气氛时应充分考虑在实验过程中产物是否与其发生反应。如果在实验时需要考察样品与气氛的氧化、还原等反应过程,此时应根据需要选择特定的气氛,常用的气氛有O[sub]2[/sub]、CO[sub]2[/sub]与惰性气体的混合气体。[color=red]注意:在选择气氛时应充分考虑质谱检测时需要考察的质量数,如果需要考察分解产物中低质量数的小分子信息,此时应尽可能选择分子量较小的气体[/color],如He。如果在实验时选用Ar作为气氛,则在质谱检测时质量数低于40(Ar的原子量为40)的H[sub]2[/sub]O、CH[sub]4[/sub]、NH[sub]3[/sub]、H[sub]2[/sub]等信息则很难由质谱检测到明显的变化,此时应选择He作为气氛。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]在选择合适的气体种类后,还应选择合适的气氛流速。气氛流速的大小决定着气体产物由热重仪经传输管线到达质谱检测器的时间,选择不同的流速时,应使用已知产物的样品(如一水草酸钙或碳酸钙)来确定这个时间延迟,以使质谱仪检测产物与热重仪质量减少保持同步。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt](2)温度控制程序设定[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]实验时应根据需要选择合适的温度控制程序,主要包括加热/降温速率、温度范围、等温条件等。常用的温度程序为在一定的温度范围内一定的加热速率进行加热样品,例如,在室温~800摄氏度范围内以20℃/min的加热速率进行实验。实验时,还可根据实验需要选择较为复杂的加热/等温/降温的加热速率(如图1)。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]需要特别指出,在较慢的加热速率或者等温条件下,样品的质量变化过程较慢,由此得到的气体产物的浓度较低。如果需要检测含量较低的气体产物,此时应选择较快的加热速率。另外,也可通过加大样品量的方法来提高气体产物的浓度。[/size][/font][align=center][b][font=华文楷体][size=14.0pt][img=,690,605]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006030738533108_4240_1879291_3.jpg!w690x605.jpg[/img][/size][/font][/b][/align][align=center][b][font=华文楷体][size=14.0pt]图1 较复杂的温度控制程序[/size][/font][/b][/align][b][font=华文楷体][size=14.0pt](3)坩埚类型的选择[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]坩埚在实验过程为盛载样品的容器,在是实验过程中不能与样品发生任何形式的反应,也不能对分解过程起加速或减速的作用。常用的坩埚材质为氧化铝和铂,铝坩埚由于其自身化学性质较活泼而易与产物发生反应,在热重实验时较少使用。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]另外,应根据热重仪的样品支架的形状选择合适尺寸的坩埚。由于气体产物需要及时由载气经传输管线传输至质谱仪,通常不在坩埚上方加盖(扎孔)。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt](4)样品制备[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]样品量、样品状态等因素对于实验结果有着较大的影响,实验时应根据需要选择合适的样品量和样品状态。通常使用的样品量为所使用的坩埚体积的三分之一到二分之一。对于一些分解较为快速的样品,样品量加至覆盖坩埚底部即可。对于一些在实验过程中可能会发生剧烈分解的含能材料,样品用量还应进一步减少。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]对于一些容易挥发的样品而言,在制样时应快速,以免由于实验时间过长引起其组成的变化。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]2. [/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]质谱仪实验条件设定[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]质谱仪的实验条件设定取决于所使用的仪器,通常设定的实验条件包括全扫描的质量数范围和选择离子通道的质量数以及每个通道的检测时间。对于一些质量数较小的分子(如H[sub]2[/sub]O、CH[sub]4[/sub]、NH[sub]3[/sub]、H[sub]2[/sub]),由于质谱的背景值通常较高,需要通过选择离子检测得到。对于一些重点关注的目标分子的特征质量数,也应通过选择离子通道检测得到。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]除了需要设定质量数外,还应设定质谱的工作条件(离子源和质谱的检测参数),图2给出了质谱仪的工作参数界面。[/size][/font][/b][align=center][b][font=华文楷体][size=14.0pt][img=,690,597]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006030739199145_3057_1879291_3.jpg!w690x597.jpg[/img][/size][/font][/b][/align][align=center][b][font=华文楷体][size=14.0pt]图2 质谱仪工作参数界面[/size][/font][/b][/align][b][font=华文楷体][size=14.0pt]在质谱仪工作一段时间后,还应使用标准物质(全氟三丁胺)标定质谱的质量数(图3)。当发现检测信号很弱时,还应检查灯丝是否正常和源是否受到了污染。[/size][/font][/b][align=center][b][font=华文楷体][size=14.0pt][img=,690,591]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006030739399058_8546_1879291_3.jpg!w690x591.jpg[/img][/size][/font][/b][/align][align=center][b][font=华文楷体][size=14.0pt]图3 全氟三丁胺标定质量数的界面[/size][/font][/b][/align][b][font=华文楷体][size=14.0pt]3. [/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]传输管线的实验条件设定[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]传输管线的作用是防止气体产物在由热重仪传输到质谱仪过程的冷凝现象,通常通过改变传输管线的温度的方法来尽可能地避免这种冷凝现象。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]实验时,需要设定合适的温度条件来得到理想的结果。传输管线的温度过高会引起热稳定性不高的产物分子发生二次分解,温度过低则会造成产物的冷凝。不同的热重/质谱联用仪的传输管线的最高温度范围差别较大。应根据实验需要选择合适的传输管线的工作温度。[/size][/font][/b]

  • 【分享】质谱实验室的设计

    现在在论坛里发现很多版友询问质谱实验室是如何设计的,现在发这个资料,跟大家共享一下,希望对各位有用。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=118914]质谱实验室的设计[/url]

  • 你们实验室有“摆阔”的质谱吗?

    看到各质监等等有关系统现在正疯狂“抢购”各类质谱,非常怀疑其购买后仪器能否真正运转起来,见过某个系统购买的一台安捷伦GCMS,放置了一年多仍未拆箱安装的,其购买用途似乎就是“摆阔”用的,不知道大家实验室有这样的仪器吗?有开机放着“摆阔”的质谱吗?其实此类仪器发生故障率也相当高,平时该如何维护呢?

  • 实验室质谱仪的知识解析

    [font=微软雅黑]质谱具有很高的灵敏度和分辨率,在定性和定量方面具有较大优势,所以,目前配置质谱的实验室越来越多,质谱相对于色谱来说,除了对环境的要求极高,操作和维护同样更加频繁。[/font][font=微软雅黑]质谱仪种类非常多,工作原理和应用范围也有很大的不同,从应用角度,质谱仪可以分为下面几类:[/font][b][font=微软雅黑]1.有机质谱仪[/font][/b][font=微软雅黑]由于应用特点不同又分为:[/font][font=微软雅黑]①[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-质谱联用仪([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url])[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]在这类仪器中,由于质谱仪工作原理不同,又有[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-四极质谱仪,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-飞行时间质谱仪,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-离子阱质谱仪等。[/font][/font][font=微软雅黑]②[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱联用仪([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url])[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]同样,有[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-四器极质谱仪,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-离子阱质谱仪,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-飞行时间质谱仪以及各种各样的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱-质谱联用仪。[/font][/font][font=微软雅黑]③其他有机质谱仪[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]主要有:基质辅助激光解吸飞行时间质谱[/font][font=微软雅黑](MALDI-TOFMS),傅立叶变换质谱仪(FT-MS)[/font][/font][b][font=微软雅黑]2.无机质谱仪[/font][/b][font=微软雅黑]包括:火花源双聚焦质谱仪。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]感应耦合等离子体质谱仪[/font][font=微软雅黑]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url])。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]二次离子质谱仪[/font][font=微软雅黑](SI-MS)[/font][/font][font=微软雅黑]除上述分类外,还可以从质谱仪所用的质量分析器的不同,把质谱仪分为双聚焦质谱仪、四极杆质谱仪、飞行时间质谱仪、离子阱质谱仪、傅立叶变换质谱仪等。[/font][b][font=微软雅黑]质谱仪维护小妙[/font][/b][font=微软雅黑]质谱仪周围环境要求:[/font][font=微软雅黑]①周围无强烈震荡源及电磁感应装置 [/font][font=微软雅黑]②电源要求为接地交流电 [/font][font=微软雅黑]③室温要求:15-28℃ [/font][font=微软雅黑]④相对湿度要求:20%~80% [/font][font=微软雅黑]可见,使用过程中要特别注意室内温度和湿度的控制。一般没有外置飞行管的飞行时间质谱对环境的要求更严格,外部环境会直接影响质量轴的准确性。质谱仪采用两级抽气结构,前级为机械泵,后级为分子涡轮泵。工作时,先由前级泵,将真空腔内的压强降低几个数量级,再由后级泵降至工作所需压强。[/font][b][font=微软雅黑]一、开机:[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]质谱仪的开机首先开气,再开机械泵,再打开质谱仪的电源,等真空度达到后再开启分子涡轮泵,等真空度达到后才可以进行协调校正,一般至少需要抽[/font][font=微软雅黑]12个小时才能达到。每次开机后都需要校正后才能使用质谱仪。[/font][/font][b][font=微软雅黑]二、样品测试过程:[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]联用时,流动相需要先用膜过滤,需要区别有机膜和水膜,样品也同样需要过滤或者用[/font][font=微软雅黑]10000rpm的转速离心去掉固体杂质。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]流动相不能用难挥发的酸或盐,如,磷酸盐和硼酸盐,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]常用的[/font][font=微软雅黑]TFA会抑制离子电离,也不建议使用 表面活性剂在质谱中响应很高,尤其是ESI源,所以,所有管和器具的清洗不能用洗洁精,用来改善分离和色谱峰形的离子对试剂也应慎用,与质谱联用时建议使用的是甲酸、乙酸、甲酸铵、乙酸铵和氨水等。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]根据选用的离子源调整[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]方法,[/font][font=微软雅黑]ESI源一般用0.3-0.6mL/min,常规HPLC分析柱的规格是5μm,4.6×250mm的,一般流速都是1mL/min,可以采用柱后分流的方式来调整进入质谱的流量。同时,要根据进入质谱的流量和样品性质调整雾化气温度和雾化气的流量。[/font][/font][font=微软雅黑]样品测试结束后,需要清洗进样管路,清洗后停泵,待离子源温度降低后再选择待机状态。[/font][b][font=微软雅黑]三、日常定期维护:[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]前期,机械泵随着样品的检测会有有机溶剂进入泵中,需要定期打开震气阀震气[/font][font=微软雅黑]20min左右,震气时间不能太长,太长会导致泵油消耗过快。根据检测量来调整震气的频率,一般建议一周一次。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]离子源腔体和取样锥孔、挡盖用无尘纸和[/font][font=微软雅黑]50%甲醇水清洗,一般一周一次。[/font][/font][font=微软雅黑]机械泵的泵油需要定期更换,一般半年更换一次,如果泵油看起来很脏,需要提前更换。更换泵油时需要将泵油全部倒出,再更换新的泵油,不同品牌的泵油不能混用。一般实验室的质谱仪都会在长假的时候进行大的维护。[/font][font=微软雅黑]一般日常维护除了更换泵油之外,都是不需要在卸真空的状态下进行,质谱内部的清理和维护一般比较少做到,建议交给维修工程师来做,内部金属件可以用氧化铝粉来打磨,其他组件注意不要碰到有机试剂,尤其是密封圈之类的。[/font][b][font=微软雅黑]四、关机:[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]关机需要先[/font][font=微软雅黑]vent,放空系统,再关闭机械泵。[/font][/font][b][font=微软雅黑]质谱操作说明及注意事项[/font][/b][font=微软雅黑]质谱操作说明及日常使用注意事项:[/font][b][font=微软雅黑]1.开机[/font][/b][font=微软雅黑]1)打开主电源,打开旁路泵电源,打开毛细管加热装置(CPS)。[/font][font=微软雅黑]2)观察压力显示面板,用▲▼箭头调节黑条显示位置,使其调到Turbo Back 选项,按两次进入键(〇),开启涡轮分子泵和背景泵 按返回键(〓)回到主面板。观察Turbo进度,使其达到正常运转(黑条到头)。按▼箭头调节至AIMX选项,观察压力显示,使其在1*10-6以下。工作压力为5*10-6以下。[/font][font=微软雅黑]3)压力达到要求后,打开控制箱(RC Interface),听见滴的一声,打开MA soft的软件开始实验设置。[/font][b][font=微软雅黑]2.软件操作[/font][/b][font=微软雅黑]1)新建文件:File-New File新建文件,出现主窗口 [/font][font=微软雅黑]2)查看Global:RGA和Shutdown中的参数,确认灯丝状态,在Global:RGA灯丝点着一根,而在Shutdown中灯丝是全部熄灭的,选择OK [/font][font=微软雅黑]3)双击Scan mass,选择实验模式,里面有Bar,Profile 和MID 三种模式,做全谱扫描时用Bar或Profile,一般用Profile可调节扫描速率和精度,比较。针对特定质量数的扫描用MID模式。当采用Profile模式时,可选择扫描范围。当需要分段扫描时,先选定Scan mass点击一下,再点击工具栏上选项,可添加通道。[/font][font=微软雅黑]4)针对不同扫描范围选择不同检测器时,可双击检测器单元,出现一对话框,根据气体压力范围选择不同的监测器,Faraday检测器的压力范围是:1*10-5-10-10,SEM检测器的压力范围是:1*10-7-10-14。[/font][font=微软雅黑]5)选中Scan mass,按住Ctrl 可多选,点击New Graph View, 出现扫描窗口。[/font][font=微软雅黑]6)点亮灯丝,观察控制箱上灯丝状态,当灯丝亮启后,点击绿色开始按钮,开始扫描。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]注意:两个灯丝不能同时打开,勿点击[/font][font=微软雅黑]Degas analysis Source, 容易烧坏灯丝,点击该按钮前,请与该公司工程师联系。[/font][/font][font=微软雅黑]7)当需要查看各个循环次数时,可选择要查看的Scan窗口,点击右键,选择Mode-Historical data,当需要转化到目前的扫描窗口时,选择Real time。[/font][font=微软雅黑]8)当扫描结束时,点击黄灯结束当前循环后停止,红灯则马上停止扫描。[/font][font=微软雅黑]9)可选择路径自己保存数据File-Save As , 可导出Excel 数据File-Export-File[/font][font=微软雅黑]10)格式可选择曲线颜色:Views—Trend View setup 在Windows中可改变窗口形式。[/font][font=微软雅黑]11)在Edit-Library-compound中可查看各物质的峰含量图谱,可点击New进行添加新物质。[/font][font=微软雅黑]12)双击Repeated,出现一对话框(Scan structure Cycles),“Shutdown after Scanning”表示灯丝的状态,在该框前打√,则表示做完一个实验灯丝则自动关掉 不打√,则表示做下个实验时不需要开灯丝。[/font][b][font=微软雅黑]3.关机[/font][/b][font=微软雅黑]1)关闭MAS soft 软件,然后关闭控制箱。[/font][font=微软雅黑]2)关泵,使用▲▼箭头调节黑条显示位置,使其调到Turbo Back 选项,按两次进入键(〇),关掉涡轮分子泵和背景泵 按返回键(〓)回到主面板。观察Turbo进度,当听到涡轮分子泵放气的声音,观察黑条进度,确认分子泵完全关闭(黑条没有)。再关掉CPS,关闭旁路泵,关闭主电源。[/font][b][font=微软雅黑]4.注意事项:[/font][/b][font=微软雅黑]1)实验过程中,切勿用肥皂泡检查气路,包括自己的气路在检查时也一定要与质谱接口断开(非常重要,很多质谱都因为学生采用肥皂泡检漏使得四级杆污染无法继续使用) [/font][font=微软雅黑]2)一般情况下,质谱要保持正常运行状态,除非15天以上不用仪器,方可关闭。因为质谱需要一定时间稳定(24h以上),频繁开关质谱也会加速真空规污染。在预知停电的情况下,请提前关掉质谱。[/font][font=微软雅黑]3)泵油的更换:要经常观察泵油颜色,当变成黄褐色时应立即更换。如果仪器使用频繁且气体比较脏,则要求至少半年更换一次,加入泵油量不超过最上层液面。[/font][font=微软雅黑]4)QIC20散热过滤网应定期进行清洗(每两个月清洗一次),在夏天没有空调的房间使用时尽量打开上盖,以防影响仪器散热。[/font][font=微软雅黑]5)毛细管在不与外部仪器连接时,不要直接放置在脏的桌面上,尽量悬空放置 毛细管内部的过滤器要定期清洗,在拆装过程中注意不要丢失部件。[/font][font=微软雅黑]6)在仪器运输过程中,如果有油泵需要放出泵油(若干净可进行收集以后继续使用)、卸掉RF射频头,单独运输。[/font][font=Calibri] [/font]

  • 【分享】食品检测实验室气相色谱-质谱仪的选型

    [size=4]现在绝大多数食品检测实验室均是配置色-质联用仪,单独使用质谱仪检测的已经非常少了。唯一单独使用的是应用同位素质谱仪检测蜂蜜等食品中的同位素比,以确定产品是否掺伪。本文主要介绍一下GC-MS购置时需要考虑的主要性能及功能。 [/size][size=4][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]-质谱是高分离功能的GC与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补,使仪器的分析功能更强大。例如:质谱能提供被测物的特定分子信息,对化合物的定性更加准确。但是,质谱无法区分同分异构体,而色谱分离同分异构体很容易。所以,色-质联用仪的功能是1+12。 [/size][size=4]现在[/size][size=4][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url][/size][size=4]-质谱的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]部分均采用高分离性能的毛细管色谱,可以选配不同类型的进样口,如:最常用的分流/不分流进样口和(温度/压力)可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]性能时,现在国内市场上比较常见品牌的主流型号GC的性能、功能并无多大差异。故在GC方面不再做比较。 [/size][size=4]MS的类型有多种,通常是按照分析器的类型来分,有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以,本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的GC-MS联用仪多配置低分辨MS,这类仪器以目标化合物的定性、定量为主,兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的: [/size]

  • 实验室分析仪器--质谱仪的历史和发展

    质谱的发展与核物理的早期发展紧密相连,而核物理的早期发展又是建立在真空管气体放电的技术上。克鲁克斯管是从早期用的盖斯勒管改良而来的,它是一个内部抽成较低气压的玻璃管,两端装有电极,阴极和阳极之间可以产生10 -100千伏的高压。克鲁克斯管运行时的真空比0.1帕斯卡要低得多,这是射线管实验——特别是阳极射线研究的必备条件。许多基于克鲁克斯管的实验带来了原子和核物理方面开创性的研究成果。最著名的是在1895年由威廉康拉德伦琴发现x射线。不到年之后J.J.汤姆森通过对阴极射线在电场中的偏转分析和测量了电子的质荷比m / e。他发现了一种质量只有氢原子(当时已知的最轻的原子)的1/1800却带有一个单位负电荷的粒子,这是电子的发现。维恩在1898年通过对阳极射线的分析测量了氢原子核的质量,这是首次对质子的测量。维恩和汤姆森正是质谱法的开创者。1898年由维恩制造的第一台质谱实验装置。在一个气压很低的玻璃管中设置了阴极A和阳极a用来产生阳极射线,然后射线会经过平行的电极缝,同时b区域的真空管外也覆盖了电极用来屏蔽磁场。在真空管c区域内,除了磁极间的平行磁场外在垂直射线和磁场方向设置了平行电场来分析离子束。在电场和磁场的作用下,只有特定速度(v=E/B)的离子可以到达真空管末端,这就是我们现在所说的速度选择器。这个装置的长度只有5厘米。维恩利用它从阳极射线中选出特定速度的离子进行研究,测量了氢原子核(当时维恩并不知道这是氢原子核)的荷质比,并研究了其他一些更重的离子。但直到1919年卢瑟福的系列工作之后才正式宣判了质子的发现。尽管如此,正如J.J.汤姆森所说,维恩是第一个是用磁场偏转来分析离子束性质的科学家。不过真正意义上的质谱法的诞生还要归功于1907年汤姆森本人的实验。汤姆森在剑桥搭建的第一台质谱仪的实物和原理。他同样采用阳极C把放电区和测量区分开,放电区冲入少量的某种气体,阳极和阴极之间加有30-50千伏的电压。同样为了屏蔽磁场的干扰,在放电区的外面放置了金属的隔离罩W。放电区电极C中间是一个6cm长,内径从0.5mm到0.1mm的准直孔,用一个非常精巧的毛细玻璃管F和测量区相连。气体在放电区电离出离子,并且在高电场下获得很快的速度,最后沿着毛细玻璃管以很窄的一束射入抽真空的测量区。测量区内安装了两块平行的电极A,并且外部有一组磁极P提供磁场。与维恩的实验不同,这里磁场和电场的方向是平行的。经过偏转的离子束打在后面的荧光屏上。汤姆森采用了Zn2SO4作为荧光材料,它的灵敏度比之前使用的材料要高很多。由此可以看出,在确定的电场和磁场之下,对于不同荷质比的粒子,随着其速度的变化(调节加速电压),会在荧光屏上显示出不同的抛物线轨迹,他们都出发自同一个未经偏转的原点。汤姆森利用这个原理测量了多种气体电离出的离子束,在早期的实验结果中就可以看到,不同质量离子形成的抛物线都是比较清晰锋锐的,没有出现成片的散点,这也是第一次证明了同一种原子在比较精细的测量中没有表现出质量差别。其实在1918年邓普斯特设计了一套同位素分离装置,离子在G中产生并被高压加速,通过狭缝S1进入抽真空的分析器A,A内有垂直于纸面方向的匀强磁场,粒子在其中偏转180°后,能经过狭缝S2的离子才会被探测到,装置的加速电压可以从500V到1750V。由于离子在磁场中的偏转半径R=mv/qB,经过180°的偏转后,出射方向与入射方向平行,因此通过加速电压和狭缝的选择,可以得到不同荷质比的离子束。实验所用的离子源是热源,是加热或用阴极电子轰击铂片上的对应离子盐产生的的。但是由于当时技术条件的限制,达到一定强度的大范围匀强磁场难以得到,但是为了减小误差,粒子的加速电压又必须足够高(因为粒子的速度本身存在一定分布),也就是说粒子的偏转半径却又不能太小。因此后来尼尔等又发展了90°、60°等小角度偏转的质谱装置,来进行更精确的实验。阿斯顿也是在邓普斯特的想法上提出了改进。1919年,阿斯顿制作了一台全新的质谱仪,上图是阿斯顿的实验装置示意图,和得到的结果。气体电离产生的离子束先经过S1、S2两个准直孔,同时通过一个与其有倾角θ的平行电极板加速,通过挡板D,再经过圆形的匀强磁场偏转,最后打在荧光屏上。阿斯顿的装置拥有十分精巧的几何结构设计,因为离子束在电场中的偏转与和磁场中的偏转都与q/m、v相关,两次偏转符合的结果消除了v的影响,使得相同荷质比不同速度的粒子最终在屏所处的平面上聚焦在同一点。这个装置极大地减小了质谱测量的误差(去除了离子速度分布的影响),扩展了能够测量的离子种类,得到的质谱结果为当时的元素整数质量规则提供了直观的阐释。1922年,阿斯顿获得了诺贝尔物理学奖,以表彰它在质谱仪,同位素等方面的贡献。随后,阿斯顿又进一步改进了他的实验装置(主要是在材料和工艺上),以测定不同元素的质量,并且发现了元素的相对原子质量与整数的偏差,现在我们知道这是核子结合成原子核时的质量亏损,或者说敛集率造成的,但是阿斯顿是在没有相关理论的情况下,率先利用质谱仪观测并且研究这一现象的。基于阿斯顿质谱仪中聚焦的思想,1934年Mattauch与Herzog进一步发展出了完整的离子束能量和方向的双聚焦理论,并且能在同一张底片上得到很大范围的质量谱。这种双聚焦质谱仪最终以他们的名字命名。双聚焦的设计基本成为了之后20年内多数质谱仪的蓝本。在这期间,仪器的材料,制造工艺,离子束的制备方法等都有了很大的发展,实验规模和精度也有了很大提升。质谱仪在同位素的研究方面取得了很多成果,最著名的可能是提取出了铀的同位素235U。还有用来测定材料成分的二次离子质谱法,被应用于古生物学、地球化学和地质学。到了1960年以后,探测器、加速器、光谱学、电磁学等方面技术有了很大的发展,离子的质量测量出现了许多新的方法,比如Radio Frequency Quadrupoles (RFQ),重离子加速器结合TOF系统,傅里叶变换谱学,电四极离子陷方法等等,传统的质谱仪渐渐退出了核物理研究的主流舞台。然而维恩、汤姆森、邓普斯特、阿斯顿等等一批伟大的科学家在实验装置的设计,思考和解决问题的方法上有很多值得我们借鉴和学习。无论技术和知识背景如何改变,我相信其中一些科学研究的基本思想是我们始终须要秉承的

  • 【求助】如何解决在二恶英实验室中磁质谱仪的摆放

    大家好!!在下有一急需解答,望高手们能帮帮忙阿~~~ 二恶英实验室是一个专门从事二恶英类、多氯联苯、多溴联苯醚等持久性有机污染物的分析与这些污染物的环境化学行为及产生机制研究的实验室。 这个实验室在一层,里面摆放了一台磁质谱仪,可是会和对面的机电场互相干扰,影响正常仪器工作。 问题1。是不是可以对该仪器进行屏蔽措施来消除影响?应该如何做屏蔽措施,用什么材料?怎么做呢? 问题2。我们还需要在该房间增加另一台磁质谱仪,如何做比较合适?才不会影响仪器性能和安全问题????小弟跪求高人指点~~~~~~~~急啊~~~~~~~~~~~~~~~~~~谢谢了阿!![em0811]

  • 食品检测实验室气相色谱-质谱仪的选型

    [font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]是高[/font][b][font=微软雅黑]分离[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]功能的[/font][font=微软雅黑]GC与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补,使仪器的分析功能更强大。例如:质谱能提供被测物的特定分子信息,对化合物的定性更加准确。但是,质谱无法区分同分异构体,而[/font][/font][b][font=微软雅黑]色谱[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]分离同分异构体很容易。所以,色[/font][font=微软雅黑]-质联用仪的功能是1+12。[/font][/font][font=微软雅黑] 现在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]的GC部分均采用高分离性能的毛细管色谱,可以选配不同类型的进样口,如:zui常用的分流/不分流进样口和(温度/压力)可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到[/font][b][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]性能时,现在国内市场上比较常见品牌的主流型号[/font][font=微软雅黑]GC的性能、功能并无多大差异。故在GC方面不再做比较。[/font][/font][font=微软雅黑] MS的类型有多种,通常是按照分析器的类型来分,有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以,本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪多配置低分辨MS,这类仪器以目标化合物的定性、定量为主,兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的:[/font][b][font=微软雅黑]*,[/font][/b][font=微软雅黑] [/font][b][font=微软雅黑]也是主要目的,是对食品中残留物进行分析。[/font][/b][font=微软雅黑] 既然是用于残留物分析,仪器的灵敏度至关重要,也是选仪器时首先应考虑的。但这不是*的指标(特别是不能仅看标称指标),还要综合考虑仪器的分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围、抗[/font][b][font=微软雅黑]污染[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]能力[/font][font=微软雅黑](包括仪器离子源、预四极等部件的清洗维护是否方便)、以及软件操作是否方便等。[/font][/font][font=微软雅黑] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在残留物的分析中应用愈来愈普遍,是因为MS是一个通用型检测器,对大多数有机化合物都有比较好的响应。另一方面,四极杆质谱检测时有一个选择离子方式(SIM方式),与全扫描方式相比可以提高检测灵敏度2、3个数量级,检测灵敏度较氢[/font][b][font=微软雅黑]火焰[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]检测器[/font][font=微软雅黑](FID)、火焰光度检测器(FPD)、氮磷检测器(NPD)高,稍逊于电子捕获检测器(ECD)对有机多卤素化合物的检测。残留物分析多为目标物检测,所以,用SIM方式检测既有广谱性(对化合物的响应而言),又有特异性(对不同化合物各自的特征离子而言),因而特别适合用于多种残留物的检测,提高分析效率。[/font][/font][font=微软雅黑] 现在仪器公司买仪器时所列出的[/font][b][font=微软雅黑]技术[/font][/b][font=微软雅黑]指标有:灵敏度、分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围等。[/font][b][font=微软雅黑]市场上厂家标称的灵敏度为什么这么高?[/font][/b][font=微软雅黑] 现在表述灵敏度是用八氟萘(OFN),如:EI+,1pg OFN信/噪(S/N)100。现在的信/噪比是RMS(均方根)方式,数值上与过去的灵敏度值相比高了很多。过去信/噪比是峰-峰比,即:信号的峰高/基线噪音的峰高,比较一目了然,自己拿尺子量都能量出来。但据厂家说,在选择基线噪音时有人为误差。现在厂家将信/噪比编成固定的程序,比如信号值与固定时间段(如1~2min,其实这段时间的基线是比较平的)噪音的比值。但现在的[/font][b][font=微软雅黑]测定[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]方式厂家其实同样有很种,比如测试时用厂家自带的短测试柱[/font][font=微软雅黑](10m或15m),质量的扫描范围减少,进样量增加(过去是空气-样液-空气1μL,而现在1μL是包括针头死体积)。没办法,现在厂家为了竞争都这样做,用户也只好跟着走。所以,现在仅看厂家的标称指标是不够的。[/font][/font][b][font=微软雅黑]做灵敏度指标时应该注意哪些问题?[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]([/font][font=微软雅黑]1)应该先做分辨率,在保证单位质量分辨时,再做灵敏度。如下图所示,可以采用一种近似方法,即,半峰高处的峰宽不小于1/2峰宽。灵敏度与分辨率成反比,若为了灵敏度而损失分辨率,会降低了质谱定性功能。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]([/font][font=微软雅黑]2)质量扫描范围也应有规定,比如:OFN,200-300amu,扫描范围减小也能提高信/噪比。这些限制性条件应在谈合同时就确定下来。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]([/font][font=微软雅黑]3)检测电压应该是正常检测时的工作电压,不同型号的质谱仪因参数表示的含义有差异,所以,各家仪器推荐使用的检测电压值也不同。但是,做灵敏度测试时的电压不应高于推荐正常使用时的工作电压。否则在实际工作时就会有问题,因为实际样品检测时是有基质干扰的,高电压不能提高信/比,而且还会使电子倍增器寿命降低。[/font][/font][font=微软雅黑] 现在国内出现了一些过分强调,或者说厂家过分宣传自己仪器灵敏度高的现象,导致现在标称的灵敏度越来越高,听说RMS信/噪比都有给出1000的了。[/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]其实做标准品的指标只是个参考,将来做基质复杂的实际样品[/font][font=微软雅黑](如动物内脏)能得到好的、稳定的结果才是关键。[/font][/font][/b][font=微软雅黑]仪器的其它指标一般不会有太大问题。[/font][font=微软雅黑]对于低分辨质谱,分辨率达到单位分辨一般没有问题。[/font][font=微软雅黑] 质量范围现在多标称为2~1025(或1500)u,这个质量范围对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]够用了。因为,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分析物是挥发或半挥发物质,分子量一般不会太大。*要注意的是若做污染物十溴联苯(MW 954)和十溴联苯醚(MW 970)检测,不能选质量数小于1025u的(个别厂家的MS质量范围zui高只有800u)。[/font][font=微软雅黑] 质量的稳定性一般在0.1amu/8hr,这个指标其实也挺重要的。好的仪器几个月校正一次质量数即可,差的每周都要校正。虽不影响检测,但增加操作者的工作量。[/font][font=微软雅黑] 线性范围大于10e4,对残留分析够用了。这些指标验收仪器时均需要按照合同的规定认真做。[/font][font=微软雅黑] 此外,仪器的一些功能在验收仪器时也一定要都亲手做一遍,比如:[/font][b][font=微软雅黑]化学[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]电离源[/font][font=微软雅黑](CI)的更换、直接进样杆的操作、复合电离切换方式(EI/CI)、复合扫描方式(TIC/SIM)等。许多农药含有卤素和电负性基团,因此有电负性。负化学源(NCI)检测这类物质可以获得较高灵敏度,这是由于NCI的本底较低,检测电负性物质时可以获得更高的信/噪比。对于定性也可以起到补充确证的作用。做NCI时需要通入反应气,所以,要求仪器的真空系统要比较好。现在厂家提供的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]配置是可以选配的,[/font][/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]若配[/font][font=微软雅黑]NCI就一定要配置大抽率的真空泵,起码大于250L/min[/font][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑],[/font][font=微软雅黑]zui高配置有2×200L/min。另外,还应考虑更换离子源的方便性,有的型号仪器更换离子源可以不破坏真空。[/font][/font][font=微软雅黑] 残留分析通常是目标物检测,目标物多为农药、兽药、[/font][b][font=微软雅黑]添加剂[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]、化学污染物等。这里的定性仅仅是对目标物进行确证。对于这种定性可以用两种方法,一是与仪器自带的[/font][font=微软雅黑]NIST谱库(2006版提供约14万多张)的质谱图进行比对,二是与对应的标准品的质谱图进行比对。实际检测时后者的比对方法更好、更准确。因为,被测物经过前处理和毛细管柱后,基质的干扰会使被测物质谱图的离子碎片和丰度比与NIST谱库的质谱图(通常是由纯品直接进样得到的)产生偏差。而且,定量时也需要有标准品。[/font][/font][b][font=微软雅黑]第二个分析功能是对未知物分析[/font][/b][font=微软雅黑] 这里的未知物并非真正意义上完全未知的物质,若真是那种完全未知的物质仅仅靠MS,特别是低分辨的MS对其准确确证还是很难做到。这里的所谓未知物其实是已被人们认知的物质,该物质的质谱信息已被收录在了NIST谱库中,只是我们检测的物质中不知含有这些物质中的那一种。比如,不同地域的同一种天然产物产品的成分是不太一样的,同为玫瑰精油,国产的和进口的成分组成存在差异,通过MS分析及与NIST谱库比对,就能找出两种精油特征物质是什么,量有多少差异,不同在那里。再如,养鱼塘里的鱼突然死了,搞不清是什么原因,那么就取鱼塘里的水化验一下,水里含有什么物质并不清楚,这时我们就认为水里含有某种未知物。拿到实验室化验,经质谱NIST谱库检索比对,初步认为验出了甲胺磷。为保险起见,再打一针甲胺磷的标准品,结果保留时间、离子的丰度比都一致,zui终确定水里含有的甲胺磷是致鱼死亡的原因。这类工作在日常工作中遇到的比较少,其对仪器的要求就是检测得到的质谱图与NIST谱库的尽可能相近,这样得到的结果会更准确些。所以,这种选择四极杆质谱、飞行时间质谱或高分辨磁质谱。而离子阱质谱,特别是内源式离子阱质谱得到的谱图与NIST库谱图差异要大些。[/font][b][font=微软雅黑]配置选购质谱类型的一点经验[/font][/b][font=微软雅黑]1)*套质谱建议选四极杆,有更多经费建议配置一些其它类型的[/font][font=微软雅黑] 根据前面所述,[/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]通常购置[/font][font=微软雅黑]*套[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]建议选择四极杆质谱[/font][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]。而第二套质谱选择什么类型的质谱应根据实验室的业务情况好好斟酌一下。根据多年实验室工作的经验,建议配置另一类型的[/font][font=微软雅黑]MS,因为其它类型的MS也各有特点,可以起到功能互补的作用。[/font][/font][font=微软雅黑]2)离子阱质谱擅长做初筛、结构解析和确证[/font][font=微软雅黑] 离子阱质谱可以做多级质谱,特别适合用于食品中农药多残留的初筛,由于有(理论上n=10)功能,可以通过第二级甚至第三级质谱较好地排除基质干扰,准确确证。当结果怀疑为阳性时再做进一步定性、定量。欧盟一些实验室都是这样做。离子阱质谱对复杂样品检测的定量重现性不及四极杆质谱,但对化合物结构的解析能力较四极杆质谱强。离子阱质谱分外离子源式和内离子源式,外源式离子阱质谱的价格与四极杆质谱的高配相当,内源式离子阱质谱价格与四极杆质谱的低配相当。[/font][font=微软雅黑]3)串联四极杆质谱定量及灵敏度俱佳[/font][font=微软雅黑] 若经费充足可以考虑配置四极杆串联质谱。这类质谱可以做MS-MS,虽不能像离子阱质谱做,但一般二级MS也基本够用了,因为检测的残留物多为分子量在100~300的小分子化合物。四极杆串联质谱比单四极杆质谱的抗基质干扰能力和定性能力更好,与离子阱质谱相比定量重现性和检测灵敏度更好。不同厂家不同型号四极杆串联质谱的价格差别比较大,低的仅比高配的单四极杆质谱高一些,高的接近2套高配的单四极杆质谱。[/font][font=微软雅黑]4)飞行时间质谱擅长做定性和确证[/font][font=微软雅黑] 与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]联用的飞行时间质谱也分为两种,一种具有高分辨和质量数功能,另一种则更强调快速检测能力,常与快速[/font][b][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]联用。对食品检测实验室而言,更推荐前者。高分辨和质量数功能对化合物定性更准确,当对检测结果有疑义时,换一种模式进行确证,有助于对结果下定论。价格约合[/font][font=微软雅黑]2套中上配置的单四极杆质谱。[/font][/font][font=微软雅黑]5)高分辨磁质谱只用于很少的领域[/font][font=微软雅黑] 高分辨磁质谱一般实验室不会配置,主要用于二噁英、多氯联苯等残留物检测。而且此类仪器的灵敏度也较高,所以,经费充足配置一套,对出具的结果更有信心。一台高分辨质谱可以接2台GC,分析效率、确证的准确性、定量的性可同时实现,还是很不错的。价格当然也不菲,至少相当于4套高配的单四极杆质谱。[/font][font=微软雅黑]6)GPC-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]值得关注[/font][font=微软雅黑] 另外,还想介绍一套凝胶色谱-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-质谱(GPC-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url])联用仪。目前残留分析的趋势之一是多残留分析。进行多残留分析时遇到的一个主要问题就是由于选择的离子多了,因而基质干扰也较严重。为了解决这个问题有两种做法,一是利用仪器功能,如二级质谱功能、高分辨功能等,排除基质干扰 二是在前处理净化上下功夫,尽可能地除去干扰物质。前者在文章前面已提到了。而现在介绍的GPC-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]就是将净化仪器与分析仪器组合成联用仪,经过在线净化去除基质干扰,有多维色谱的概念在里面。这种分析仪器加在线净化装置的仪器组合也是残留分析仪器发展的方向之一。这套仪器价格与高配的单四极杆质谱相当,值得关注。[/font][font=Calibri] [/font]

  • 【原创】食品检测实验室液相色谱-质谱仪的选型

    前年根据目前食品实验室分析工作的需求和网友的建议,写了一篇博客“食 品 检 测实验室气相色谱-质谱仪的选型”。本文将根据笔者这些年来使用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)经验和文献、用户、公司等介绍,对不同液相色谱-串联质谱仪设备的特性与配置再做一些介绍。  食品检测实验室主要检测任务是对有害残留物进行分析,所以,对仪器首先要求有较高的灵敏度,以满足法律法规限量要求。液相色谱-四极质谱(单四极)检测灵敏度基本满足不了残留兽药的限量要求。当然,对于一些限量值较高的项目还是能用的。因此,本文不对单四极质谱仪做描述,主要介绍串接质谱仪。 与LC联用的主要MS类型有:四极质谱(Q-MS)、离子阱质谱(IT-MS)、飞行时间质谱(TOF-MS)、傅立叶变换质谱(FT-MS)。不同类型的MS串接起来,组合成多种丰富的形式,适用于各种不同目的的分析。简 介  近年来随着各个领域对LC-MS技术的需求,特别是生物技术(蛋白质分析)、制药技术(药物代谢分析)等,促进了LC-MS技术有了突飞猛进的发展,LC与各种类型质谱(包括多种类型的组合质谱)的联用,使LC-MS的联用形式较之气相色谱-质谱(GC-MS)的更丰富,应用的领域也更广泛。图1是现在讲到LC-MS常常要提到的,它说明大气压电离源,即:电喷雾电离源(ESI)+大气压化学电离源(APCI)的应用覆盖了绝大部分有机物分析领域。http://www.antpedia.com/attachments/2011/04/19_201104111616111.jpg图1 不同离子化方式应用于有机化合物分析的范围,从非极性到极性,从小分子到大分子  与GC-MS相比,LC-MS商品化及大规模普及使用要晚近10年。这是由于LC-MS的接口比GC-MS要复杂的多。现将不同仪器的工作状态列于表1中。表1 不同仪器的工作状态仪器名称分析物状态工作状态GC气体正压(0~100 psi)LC液体正压(~1000 psi)MS气体真空(10-4~10-11 torr)  由表1可以看出,GC和LC都是在正压状态下工作,而MS则是在真空状态下工作,为了完成二者的联用,必须将正压降为负压。因而需要一个装置进行过渡,这个装置通常称为接口。从表1中还看到,GC和MS分析物的状态均为气体,二者的相连显然更容易些,而且GC-MS的流动相是氦气,分子量小(m/z 4),惰性气体稳定性好,现在GC通常采用0.25mm内径的毛细管柱,流量一般为1mL/min,现代质谱用的分子涡轮泵(特别是双分子涡轮泵配置)抽这点气不成问题,能够很好的保持MS的真空度,不会对离子化和检测产生影响。 LC的液体状态流动相与分析气体状态化合物的MS联用,难度要大的多。将液体汽化,其汽化后的体积约为原体积的500倍,排除如此大量的物质不仅要求真空泵的抽率足够大(这点还比较容易做到),而且在尽可能排除流动相物质时,还要尽可能减少被测物的丢失。所以,对接口的要求就非常高。在几十年的研制过程中,推出了多种形式的接口,但检测灵敏度均不太理想。经过几代质谱人努力,推出了常压电离源接口(API),比较好的解决了流动相与被测物的分离,大大提高了离子化效率,提高了信/噪比(S/N)。从而加速了LC-MS商品化的进程。仪器性能的不断提高满足了食品中残留兽药分析的需要,使之成为食品检测实验室必备的检测仪器。现在的商品化仪器基本都是配置API电离源,包括电喷雾电离源(ESI)和大气压化学电离源(APCI)。图2是ESI电离的原理图,图3是APCI电离的原理图。详细的原理解释可参考相关文章。http://www.antpedia.com/attachments/2011/04/19_201104111625051.jpg图2 ESI工作原理,①液滴带电—②溶剂蒸发液滴表面电荷密度增加—③离子溅射成为带电离子进入MS分析器http://www.antpedia.com/attachments/2011/04/19_201104111626321.jpg图3 APCI工作原理,①溶剂通过加热区蒸发成为液滴—②液滴通过放电针使离子带电—③带电离子进入MS分析器  现在仪器设计的ESI和APCI更换略有不同,但都非常方便。如AB SCIEX公司的ESI与APCI只是更换一下喷针即可,见图4。http://www.antpedia.com/attachments/2011/04/19_201104111656011.jpg图4 AB Sciex公司设计的离子源的ESI和APCI喷针,上方较长的为ESI喷针,下方较短的为APCI喷针  从图1可以看到,ESI主要用于极性、大分子有机物分析。蛋白质分析用纳升电喷雾电离源(N- ESI)。APCI主要用于弱极性有机化合物的分析。此外,还有光电离源(APPI),主要用于非极性有机化合物的分析,如多环芳烃等。分析测试百科网m6elkf wh P(lasv购买仪器前应考虑的几个因素  前面已经提到,由于LC-MS的MS部分为二级MS,不同类型MS的组合组成了多种类型MS,各种类型的MS有其各自特点,各厂家的仪器也都各有特点,购买前一定要明确任务,做好调研工作,当然还要考虑经费情况。残留分析实验室应综合考虑仪器的性能以及仪器公司的技术支持:  1. 灵敏度高 特别要注意在检测实际样品时有较高的灵敏度,不要一味地追求指标灵敏度,LC-MS的基质效应影响较GC-MS的大,所以仅用标准品还不能真正的衡量出一台仪器的性能,有时标准品的与实际样品的灵敏度能差两个数量级。有条件可以用1、2个实际样品到不同公司的仪器实测一下,这样对比得到的结果更能说明仪器真实灵敏度。  2. 质量稳定性好 通常我们是利用质谱检测目标化合物的特征离子,因此,这些被检测的特

  • 【求助】关于在二恶英实验室里磁质谱仪干扰的问题~~

    大家好!!在下有一急需解答,望高手们能帮帮忙阿~~~ 二恶英实验室是一个专门从事二恶英类、多氯联苯、多溴联苯醚等持久性有机污染物的分析与这些污染物的环境化学行为及产生机制研究的实验室。 这个实验室在一层,里面摆放了一台磁质谱仪,可是会和对面的机电场互相干扰,影响正常仪器工作。 问题1。是不是可以对该仪器进行屏蔽措施来消除影响?应该如何做屏蔽措施,用什么材料?怎么做呢? 问题2。我们还需要在该房间增加另一台磁质谱仪,如何做比较合适?才不会影响仪器性能和安全问题????小弟跪求高人指点~~~~~~~~急啊~~~~~~~~~~~~~~~~~~谢谢了阿!![em0811]

  • 【转帖】食品检测实验室液相色谱-质谱仪的选型

    【转帖】食品检测实验室液相色谱-质谱仪的选型

    前年根据目前食品实验室分析工作的需求和网友的建议,写了一篇博客“食品检测实验室气相色谱-质谱仪的选型”。本文将根据笔者这些年来使用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)经验和文献、用户、公司等介绍,对不同液相色谱-串联质谱仪设备的特性与配置再做一些介绍。  食品检测实验室主要检测任务是对有害残留物进行分析,所以,对仪器首先要求有较高的灵敏度,以满足法律法规限量要求。液相色谱-四极质谱(单四极)检测灵敏度基本满足不了残留兽药的限量要求。当然,对于一些限量值较高的项目还是能用的。因此,本文不对单四极质谱仪做描述,主要介绍串接质谱仪。与LC联用的主要MS类型有:四极质谱(Q-MS)、离子阱质谱(IT-MS)、飞行时间质谱(TOF-MS)、傅立叶变换质谱(FT-MS)。不同类型的MS串接起来,组合成多种丰富的形式,适用于各种不同目的的分析。简 介  近年来随着各个领域对LC-MS技术的需求,特别是生物技术(蛋白质分析)、制药技术(药物代谢分析)等,促进了LC-MS技术有了突飞猛进的发展,LC与各种类型质谱(包括多种类型的组合质谱)的联用,使LC-MS的联用形式较之气相色谱-质谱(GC-MS)的更丰富,应用的领域也更广泛。图1是现在讲到LC-MS常常要提到的,它说明大气压电离源,即:电喷雾电离源(ESI)+大气压化学电离源(APCI)的应用覆盖了绝大部分有机物分析领域。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112329_288300_1641058_3.jpg图1 不同离子化方式应用于有机化合物分析的范围,从非极性到极性,从小分子到大分子与GC-MS相比,LC-MS商品化及大规模普及使用要晚近10年。这是由于LC-MS的接口比GC-MS要复杂的多。现将不同仪器的工作状态列于表1中。表1 不同仪器的工作状态http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112330_288301_1641058_3.jpg 由表1可以看出,GC和LC都是在正压状态下工作,而MS则是在真空状态下工作,为了完成二者的联用,必须将正压降为负压。因而需要一个装置进行过渡,这个装置通常称为接口。从表1中还看到,GC和MS分析物的状态均为气体,二者的相连显然更容易些,而且GC-MS的流动相是氦气,分子量小(m/z 4),惰性气体稳定性好,现在GC通常采用0.25mm内径的毛细管柱,流量一般为1mL/min,现代质谱用的分子涡轮泵(特别是双分子涡轮泵配置)抽这点气不成问题,能够很好的保持MS的真空度,不会对离子化和检测产生影响。LC的液体状态流动相与分析气体状态化合物的MS联用,难度要大的多。将液体汽化,其汽化后的体积约为原体积的500倍,排除如此大量的物质不仅要求真空泵的抽率足够大(这点还比较容易做到),而且在尽可能排除流动相物质时,还要尽可能减少被测物的丢失。所以,对接口的要求就非常高。在几十年的研制过程中,推出了多种形式的接口,但检测灵敏度均不太理想。经过几代质谱人努力,推出了常压电离源接口(API),比较好的解决了流动相与被测物的分离,大大提高了离子化效率,提高了信/噪比(S/N)。从而加速了LC-MS商品化的进程。仪器性能的不断提高满足了食品中残留兽药分析的需要,使之成为食品检测实验室必备的检测仪器。现在的商品化仪器基本都是配置API电离源,包括电喷雾电离源(ESI)和大气压化学电离源(APCI)。图2是ESI电离的原理图,图3是APCI电离的原理图。详细的原理解释可参考相关文章。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112332_288302_1641058_3.jpg图2 ESI工作原理,①液滴带电—②溶剂蒸发液滴表面电荷密度增加—③离子溅射成为带电离子进入MS分析器http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112332_288303_1641058_3.jpg图3 APCI工作原理,①溶剂通过加热区蒸发成为液滴—②液滴通过放电针使离子带电—③带电离子进入MS分析器  现在仪器设计的ESI和APCI更换略有不同,但都非常方便。如AB SCIEX公司的ESI与APCI只是更换一下喷针即可,见图4。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112333_288304_1641058_3.jpg图4 AB Sciex公司设计的离子源的ESI和APCI喷针,上方较长的为ESI喷针,下方较短的为APCI喷针  从图1可以看到,ESI主要用于极性、大分子有机物分析。蛋白质分析用纳升电喷雾电离源(N- ESI)。APCI主要用于弱极性有机化合物的分析。此外,还有光电离源(APPI),主要用于非极性有机化合物的分析,如多环芳烃等。

  • 质谱成像技术 从实验台到临床

    原创与否转贴“人类天生就可以收集大量的视觉信息。”范德堡大学医学院斯坦福·摩尔生物化学主任与质谱研究中心主任Richard Caprioli表示,“我们喜欢图样、我们喜欢照片,我们通过一张简单的照片可以获得大量的信息。”在Caprioli看来,这一点解释了质谱成像技术(MSI)为什么越来越受欢迎。尤其是这项技术可以帮助组织学家获得原本需要数年才能掌握的专业知识。“它采用的不是颜色维度,而是分子维度。但这个事实并不是那么重要,只要分子维度有足够的信息量。”他说。质谱成像技术就像是免疫组织化学的高通量版本,只是没有抗体而已。质谱成像技术并没有为组织切片事先染上特殊标记,它使用质谱仪一次性挑选并绘制成百上千种分子的空间排列。研究者无需提前知道哪个分子比较重要,就可以利用该技术进行绘制挑选,而且速度很快。“我们的仪器有激光,每秒可以做5000个质谱。”Caprioli表示,这一速度足以在一个小时之内扫描包括数百个病患活组织在内的组织微阵列整体。但是,质谱成像技术的应用也存在明显的障碍。比方说,图像分辨率随着光点尺寸的减小而升高,但却降低了离子材料的产量。该技术并没有初步分离的步骤,因此可能会只抽取丰度最高的分子。而在计算方面,研究人员面临的挑战则是如何对数据进行分析,特别是如何能够真正理解这些数据。但是不管怎么说,研究人员正在使用质谱成像技术进行研究,无论是确定亚细胞分辨率下组织切片中的药物代谢产物,证实疾病的生物标记,还是鉴别肿瘤的边界等等。他们甚至正在将该技术引入临床,至少是接近于临床研究。质谱成像技术的策略那么,什么是质谱成像技术?就像是一张标准的数码照片,数字成像的色彩是通过红绿蓝3个颜色通道叠加而成的,屏幕上每个小像素的颜色都是由这三个颜色的密度所构成的。现在,想象一张拥有成千上万个颜色通道的图片。这就是质谱成像技术,Caprioli说,每个通道都是你想要展示的那个分子种类或质谱峰。研究人员将这些不同的通道互相覆盖,便可以产生一个针对组织分子构成和空间分布的彩色绘图,无论是对蛋白质、神经肽、代谢分子还是脂类等组织——显然脂类的需求正在增加。研究人员为质谱成像技术设计了几十套方案,但正如2012年的综述中所说的(J. Proteomics, 75:4883, 2012),只有三种是最常见的。Caprioli的基质辅助激光解析质谱成像技术(MALDI-MSI)通过紫外线激光光栅扫描一个基质包膜的组织切片来建立图像。该技术的像素大小一般近似于1到10个微米,意味着它可以达到亚细胞分辨率。但由于它需要使用MALDI基质和真空环境,所以MALDI-MSI不适用于活体样本。同时,基质是用来吸收激光能量并转移到样本上去,但是这种基质可能会很难在样本上操作并产生大量的小分子量的电离物,这会遮蔽生成光谱的代谢区域。宾夕法尼亚州立大学埃文·普名誉化学教授Nick Winograd采用了第二种方法——次级离子质谱法(SIMS)。这种方法通过在样品表面喷镀离子束让样品产生电离作用(比方说,英国Ionoptika公司的带电C60分子或氩团簇束),不使用激光。Winograd称,这种方法有两大优点,第一个是分辨率:SIMS得出的像素约有300纳米,而MALDI充其量只有1毫米。另一个是通过分子深度剖析,研究人员可以使用碰撞而成的坑痕去“深挖”这个样本,通过三维立体化绘制其分子组成物。第三种是电喷雾解析电离技术(DESI),这种(非真空的)电离技术通过喷射溶剂,将溶剂覆盖在未经处理的组织表面上,溶解表面的分子。然后再继续往上滴溶剂,以使溶解物溅到质谱仪上,进行电离和分析。(Prosolia公司对DESI技术进行商业化,该公司由该技术的发明者、普度大学化学家R. Graham Cooks共同创办。)DESI、MALDI、SIMS这三种技术以及他们的变体都采用阿姆斯特丹FOM研究所AMOLF学院Ron Heeren所谓的“微探针”模式,分辨率随着像素尺寸减小而升高。这里面的问题是如何从尽可能小的光点中最大化样品的电离作用。但是较小的光电也就意味着检测到的离子会更少,且不要说成像时间会更长了(因为里面的像素会变多)。Heeren更喜欢“显微”模式。这种模式可以用散焦像素更快成像,再加上像素检测器如CCD,可以有效地一次性捕获262144(512x512)个光谱。“这就像个相机。”Heeren解释道,“就是一点,我们制造的是分子闪光照片。”Heeren认为这个“质谱显微镜”的关键是Timepix探测器,这个探测器是CCD和飞行时间质谱分析器的结合。(Heeren共同创立的Omics2Image拥有Timepix探测器)。他解释,大多数质谱检测装置将探测器视为一个大的像素,将所有到达表面的离子碰撞整合为一个单一的信号。Timepix将这个信号分成262000个空间分辨的点,这样在探测到成像表面分子时,它们可以保持并记录自己的空间定位,成像速度非常快。有多快?Heeren说,MALDI-MSI仪器可以产生每秒钟一个像素,达到一微米的分辨率。因此在一个100x100毫米的区域中,要想生成1万个像素需要花费2.7个小时。但使用质量显微镜和Timepix探测器,“我们可以在一秒钟内得到这些信息。”显微镜上还有物理电子学TRIFT SIMS-TOF系统,上面还有一个MALDI技术,Heeren团队最近正在使用这一技术探索骨关节炎下的生理变化。“我们甚至可以证实,在蛋白质水平和脂代谢水平上的生理变化以及软骨矿化,会导致软骨机械强度的流失。”他说。常态MSI与MALDI和SIMS相比,DESI和激光烧蚀电喷雾技术(LAESI,由Protea Biosciences推出的激光技术)这些正常大气压下的电离技术拥有一些特殊的优势。最明显的优势是,他们不需要进行样品处理,在正常空气中操作即可,不需要真空。因此,他们可以用在活体样本上,甚至可以在患者身上进行操作。“我自己这辈子的追求就是:用未处理过的样品就可以进行质谱分析。”这是Cooks几十年来的目标。作为一个研究者,Cooks的工作是提取并测定植物生物碱的结构。很长的一段时间内,研究都非常艰辛,他只提取了一点“不纯的生物碱,而且也没有做出结构方面的进展”。直到他遇到了从斯坦福大学来演讲的Carl Djerassi。他说,Djerassi把他的材料样品带回了实验室,并收集它们的质谱,十天后又把结构发了回来。“这让我相信质谱分析法的强大。”Cooks说,“同时,我也发现提取方法学中存在的局限性。”从那以后,他开始从那些在生物上不怎么好操作的技术限制中脱出来,进行质谱分析,发展了正常气压下的电离技术,特别是DESI。2011年,由Cooks和哈佛医学院Nathalie Agar共同领导的团队,使用电喷雾解析电离质谱技术(DESI-MS)来存储脑肿瘤组织,使用脂类特征检测结果帮助电脑区分不同形式和组织病理学分级的神经胶质瘤(一种脑瘤)。对于这种分析来说,脂类是一个古怪的选择。的确,脂类对于MSI从业者来说就是无奈之举,但他们必须从中获取最大的价值。在标准的细胞分析中,研究人员可以分离细胞提取物,并去掉不想要的部分,这其中往往就包括脂类。但是在MSI及其他原位应用中,研究人员必须知道自己面前摆着的是什么。他们面前摆着的主要是脂类。但幸运的是,脂类不仅丰度高,非常容易电离,而且信息量也很大。“如果你只看脂类的话,它的组织特征比蛋白质要好得多。”伦敦帝国学院医疗质谱部门研究员Zoltán Takáts这样说。最近,Cooks和Agar将这一方法应用到5个正在进行治疗的脑癌病人的32个手术标本当中。该系统通过逐个像素报告了肿瘤的亚型、分级以及癌细胞的部分。Cooks说,这些数据可以让他们的团队在绘制肿瘤边界时找出不同组织病理学级别的各个区域,补充MRI数据。他还强调,他们使用的是“最便宜的”质谱分析仪器,Thermo Fisher公司的单级(与串联相对)低分辨率LTQ离子阱。但Agar也指出,这还是一个研究项目,团队不能实时将这些结果传递给外科医生,他们在波士顿收集样本,但真正成像却是在印第安纳州。自那以后,她的团队在布莱罕妇女医院的AMIGO手术室安装了Bruker公司利用DESI技术的amaZon Speed离子阱,用来进行脑瘤案例的测试。该手术室是医院的影像引导治疗国家中心。Agar说,很快他们会研制出乳腺癌测试,但是团队仍然不能指导外科医生真正操刀。这种方法首先必须经过验证,“这最终会需要经过临床试验进行验证。”简化数据分析最终,要想把MSI推向临床,就必须要跨越质谱仪专家,让真正需要使用它的人掌握这门技术。然而,没有几个临床医生能够掌握MSI技术、数据处理和信息学的精妙,而且更没有人愿意花时间学习了。在Cooks看来,如果这项技术“又娇贵,而且这项质谱技术需要博士才能掌握”的话,就很难进行推广,“它需要全自动,仪器也不能那么娇贵,必须要可靠而且相对简单。”对于典型的组织病理学应用来说,这不是什么问题,因为这个系统可以配置成智能盒子(turnkey boxes),只有通过特定的生物标记才能打开。全球的各大临床实验室已经在常规地使用非成像质谱仪,包括Bruker公司的MALDI BioTyper和Sequenom公司MassARRA

  • 实验室分析仪器--质谱仪器介绍

    汤姆逊的学生阿斯顿(Aston)出色地继承了汤姆逊所开创的质谱学成就,设计、制造了一台分辨率达到130的磁分析器。阿斯顿利用这台及其后来改进型的质谱仪进行了一系列开创性工作。他确认了汤姆逊发现的氖两个稳定同位素20Ne和22Ne的存在。同时,通过测量氯的两种同位素丰度,计算氯的原子量,成功地解释了当时用化学法测量的氯原子量不靠近整数的原因。此后,他又测量了数十种元素同位素的自然丰度。由于用质谱法测量同位素丰度的杰出贡献,阿斯顿率先用质谱分析方法敲开了诺贝尔化学奖大门,荣获了1922年诺贝尔化学奖。几乎在同一时期,加拿大人德姆颇斯特(Dempster)也在进行着类似的研究,与汤姆逊的工作不同的是,他所建立的质谱仪器使用半圆形的均匀磁场,具有方向聚焦性质,分辨率达到100。 Dempster利用他所建立的仪器开展了与汤姆逊类似的开创性研究,发现并测量了一些元素的同位素丰度。这时的质谱仪局限于单聚焦质量分析器,对方向聚焦发散的离子是借助一组或两组狭窄的准直缝隙来抑制;而对能量分散的离子,采用在分析管道末端增加能量过滤器的方法来阻挡损失能量的离子,借以提高分析器的分辨率。然而,实施这些措施提高的分辨率是以灵敏度的损失为代价换取的。为了既能提高分析器的分辨率,又不损失灵敏度,质谱专家们发现:可以借助当时离子光学理论方面的成就,对同一台质谱仪器实现方向和速度双聚焦。从而弥补了方向、能量发散离子的损失,使其重新得到聚焦,增加离子束的强度,既提高了灵敏度,又提高了仪器分辨率。第一台双聚焦仪器由 Dempster在1935年制造;事隔一年后, Bainbridge和 Jordan制造了第二台。几乎在相同时期, Mattauch研制了一台性能更加完善的双聚焦质谱仪,这台仪器具有特殊的离子光学系统,能够为分析管道内的所有离子提供双聚焦,并把全部质谱同时记录在平面型的照相干板上。该分析器与火花放电电离离子源相结合,成为后来无机成分分析的主要工具,即火花源质谱仪的雏形。火花源质谱仪在当时是超纯物质和痕量杂质测量不可替代的工具,在相当长的一段时间,有效地配合新兴材料的研制,对冶金、电子、半导体工业的发展起了催化剂的作用。然而,当时Mattauch等人制造的双聚焦质谱仪的磁分析器采用的是Dempster设计的具有180°偏转方向聚焦的分析器。这种分析器的分辨率依赖于离子运动轨迹的曲率半径,有限的磁铁体积直接制约分辨率的提高。因此,Nier在1940年采用60°契形磁铁,建造了具有60°偏转方向的扇形磁式气体质谱仪(GMS)。该仪器与前者相比,在具有相同聚焦性能的条件下,体积小重量轻,被多家实验室和仪器厂商所采纳。作为一名物理学家,Nier运用质谱技术,不但对自然界稳定同位素研究做出了重要贡献,也是同位素地球化学和同位素宇宙学研究的先驱;他通过对真空系统和电子学的改进,并结合离子能量发散小的Nier型的电子轰击离子源,使得质谱仪的分辨率进一步提高。热电离离子源的设计及其与磁分析器组合建造的热电离质谱仪主要是为了适应液态样品分析,分辨率为300~500,与GM大致相当。这两种仪器是目前同位素分析的主要设备。自20世纪50年代初开始,质谱仪器进一步改进,主要是为了适应有机化学分析任务的需求。由于化学工业和石油工业的发展,众多的课题依赖于有机元素及其化合物、衍生物的精确分析来解决。当时已有的色谱、红外光谱等分析方法不能满足日益增多的分析任务的需要。质谱分析方法在同位素分析中的成功应用,给人们在有机化学中采用质谱技术提供了借鉴。众所周知,有机物质种类多、结构复杂,同类物质的质量数彼此相互接近,电离后产生的谱线难以鉴别。因此,有机物的成分分析完全不同于同位素和无机物分析,它要求仪器的分辨率高,动态范围宽,扫描速度快。显然,单纯具有磁分析器的质谱仪器很难满足当时的分析任务需求。自1953年至1955年间,由Paul和 Steinwedel等人开发的四极质谱仪采用四极杆“滤质器”作为分析器。这种非磁性质谱仪具有一系列显著优点,体积小,重量轻,扫描速度快,响应时间短,不存在聚焦和色散等复杂问题,可进行快速质量扫描和成分分析。事实上,四极杆质谱仪与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联合,组成的色质联用仪器([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url])成为后来化工、生化、药物、环境和食品分析的不可替代工具;由两台或三台四极质谱仪组合成的串联质谱仪是分子动力学研究的主要仪器。由于四极质量分析器有上述优点和辉煌业绩,20世纪80年代研制的辉光放电质谱仪(GDMS)和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱仪[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url])等无机质谱仪器也首选四极杆“滤质器”作为质量分析器。这些仪器的诞生和使用,为无机元素和无机成分分析开辟了新的途径,把无机质谱分析法推向更高水平。随着二次离子质谱仪的诞生、发展和成熟,出现了由不同分析器与二次离子源组成的四极杆二次离子质谱仪(Q-SIMS)、双聚焦二次离子质谱仪(DF-SIMS)和飞行时间二次离子质谱仪(tOF-SMS)。它们以其高质量分辨率、高检测灵敏度、低检测极限,为无机质谱增加了杂质深度分析、三维离子图像处理及微区元素和同位素测量能力。这里提到的飞行时间分析器(TOF)的工作原理,即受同一电脉冲激发的离子,具有相同的能量。当这些离子通过无场真空区时,按照动力学原理,飞行速度与其质量的平方根成反比。不同质量的离子从离子源抵达接收器的时间不同,因此,可以根据抵达接收器的时间对离子进行排序和测量。早期从事飞行时间分析器研究的是W.R.Smythe及其同事,他们制造的飞行时间质谱仪是历史上第一台动态质谱仪器。随着脉冲技术的改进和制作工艺的提高, Cameron和Eggers实现了直线脉冲飞行时间实验,W.C.Wiley等人完成了现代商品飞行时间质谱仪的雏形。如今,飞行时间分析器的分辨本领已从最初的不足100上升到目前的几千乃至上万。飞行时间分析器与二次离子电离源、激光电离源、激光共振电离源相结合构成的二次离子飞行时间质谱仪、激光电离飞行时间质谱仪和激光共振电离飞行时间质谱仪等仪器的灵敏度和分辨本领高,动态范围宽,可进行微区原位分析、表层和深度分析以及成像,能够提供多种信息诞生于1956年的世界第一台静态真空质谱仪(SVMS)是专为稀有气体分析设计、制造的。它的离子源、分析器工作原理与动态真空质谱仪基本相同。所不同的是当仪器进行样品分析时,将动态抽气系统与分析系统阻断,使离子源、分析室和接收器真空度处于基本恒定、静态环境下工作,从而减少了分析用样量。与动态真空质谱仪相比,提高灵敏度大约1~2个数量级,有利于对稀有气体进行测量。早期串联分析器在质谱仪器的发展历史和分析工作中所扮演的角色是不可替代的。20世纪60~70年代,两级、三级或四级串联质谱仪成为高丰度灵敏度测量的主要仪器,在欧美主要同位素质谱实验室广为使用。通常由两个、三个或四个相同的磁、电分析器串联而成,根据串联分析器的离子偏转轨迹不同,可分为C形结构或S形结构。这些类型的分析器能有效阻止强离子束在分析管道传输过程中与管道内残存气体发生弹性或非弹性碰撞生成的散射的中性粒子或带电粒子进入接收器,并因此提高了丰度灵敏度。但由于这种设备大而复杂,造价昂贵,操作技术要求高,逐渐被具有良好聚焦性能、超高真空度的磁电分析器所替代,用于同位素或无机元素质谱分析。加速器质谱仪(accelerator mass spectrometry AMS)始于20世纪70年代末。它是基于离子加速器、探测器与质谱分析相结合产生的一种高能质谱仪。测量的离子能量高达兆电子伏特(MeV),克服了传统质谱分析时的分子本底和同量异位素干扰,丰度灵敏度可达10-16,是长寿命核素测量的最佳设备,成为同位素质谱大家族的特殊成员。现代质谱仪种类增加和性能提高得益于现代离子光学理论、电物理理论的成就和电子学技术、电真空技术、机械加工技术的提高。激光技术,特别是飞秒激光技术与新兴材料在仪器研制中的应用,渴望诞生高性能同位素质谱仪和无机质谱仪

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