载气(或流动液)的分离；
出峰时间监测； 仪器小型化； 关键点：接口技术(分子分离器)
1 气质联用
HEWLETT PACKARD
5972A
Mass Selective Detector
1.0 DEG/MI N
MS
HEWLETT PACKARD
5890
Sample
A D B C
Gas Chromatograph (GC)
B A C D
Mass Spectrometer
A B C D
A C
Sample
D B
Separation
Identification
1 气质联用 色谱-四极杆质谱仪结构示意图
2 液质联用
LC-MS (离子阱)联用仪器结构示意图
用光电倍增管。
特点：
质谱不属波谱范围
质谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量的改变无关 质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对强度的谱, 谱图 与分子结构有关 质谱法进样量少, 灵敏度高, 分析速度快 质谱是唯一可以给出分子量, 确定分子式的方法, 而分子式的 确定对化合物的结构鉴定是至关重要的。
四、质谱仪性能指标
电离装置把样品电离为离子 质量分析装置把不同质荷比的离子分开 经检测器检测之后得到样品的质谱图
质荷比:离子质量与所带电荷
数之比，用m/z或m/e表示
三、质谱仪分类
质 谱
同位素质谱
无机质谱
有机质谱
生物质谱
结构鉴定、定量分析
生命、医学、 农业科学
环境、地球
化学、化工
药学、毒物 学、刑侦
二、质谱仪基本结构
3. 质量稳定性主要是指仪器在工作时质量稳定的情况
质量稳定性，通常用一定时间内质量漂移的质量单位来 表示。例如某仪器的质量稳定性为：0.1amu/12hr，意
思是该仪器在12小时之内，质量漂移不超过0.1amu。
4. 质量精度指质量测定的精确程度。
常用相对百分比表示，例如，某化合物的质量为
152,0473amu，用某质谱仪多次测定该化合物，测得的
的高度重叠。
道是两个峰而不是一个
2. 质量范围：指质谱计所检测的单电荷离子的质核比范围
不同仪器： 四极杆 1~600Da，1~4000Da，
磁质谱：1~10000Da 飞行时间质谱：无上限 离子阱质谱：1~2000Da，1~4000Da 不同要求：气体分析， 1~300Da
气相色谱质谱， 1~600Da，800Da 有机质谱， 生物分子， 1~2000Da 1~10000Da或更大
功能：
将进样系统引入的气态样品分子转化成离子；
电离方法：
1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光
1. 电子电离源(Electron Ionization EI)
• 是应用最普遍，发展最成
熟的电离方法。
• 标准质谱图基本都是采用
EI源得到的。
M+eM++2e
e
M molecule M + e molecular ion electron a radical cation
质量与该化合物理论质量之差在0.003 amu之内,则该仪 器的质量精度为百万分之二十（20ppm）。质量精度是 高分辨质谱仪的一项重要指标，对低分辨质谱仪没有太 大意义。
质谱应用
1 气质联用
质谱：纯物质结构分析 色谱：化合物分离 色谱-质谱联用：GC-MS；LC-MS；CZE-MS（毛细管电泳-质 谱） 困难点：
相同m/z的离子，速度相同，色散角不同，经磁场偏转后，会重
新聚在一点上。即静磁场具有方向聚焦，称之单聚焦。
方向聚焦；
相同质荷比，入射方向不同的离子会聚；
（四）检测器(Detecter)
质量分析器分离并加以聚焦的离子束，按m/z的 大小依次通过狭缝，到达收集器，信号经接收放大 后被记录。 质谱仪的检测主要使用电子倍增器，也有的使
第六节
质谱仪
主 要 内 容
质谱工作原理 质谱仪基本结构 质谱仪分类 质谱仪性能指标 使用、维护与故障处理
一、质谱工作原理
质谱：称量离子质量的特殊天平。
质谱分析法：通过制备、分离、检测气相离子来鉴
定化合物的一种技术。（就是通过测定被测样品离子
的质荷比来获得物质分子量的一种分析方法）
而把化合物分子用一定方式裂解后生成的各种离子， 按其质量大小排列而成的图谱称为质谱。
Fragments
(M-R2)+ (M-R1)+ Mass Spectrometer M+ (M-R3)+
（三）质量分析器（Mass analyzer ）
将带电离子根据其质荷比加以分离
① 单/双聚焦磁场质量分析器；
② 四极杆质量分析器；
③ 离子阱质量分析器；
④ 飞行时间质量分析器；
1 单聚焦磁场分析器
1.分辨率（R）：是质谱计分开相邻两离子质量的能力。
m1
m2
A: 未分开 分辨差
B:部分分开 分辨较差
C:全分开 分辨达到要求
分辨率：是两峰间的峰
谷为峰高的10%时的测 定值，即两峰各以5%
若两个相邻峰的 峰谷低于峰高的 10%，则认为是 分开的。
高的分辨本领
保证两个靠得很近的 峰能够分开来，从而知
大量氧会烧坏离子源的灯丝； 用作加速离子的几千伏高压会引起放电； 引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。
（一）进样系统（Sample Introduction）
要求：
大气压下的样品在不破坏真空度的情况下，
使样品进入离子源
方式： 直接进样
色谱进样（气相色谱及液相色谱）
（二 ） 离子源（Ion Source）
真空系统
进样系统 离子源 质量分析器 检测器
1.直接进样 2. 色谱
1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光
1.单聚焦 2.双聚焦 3.飞行时间 4.四极杆
数据处理
真空系统
为了获得离子的良好分离和分析效果，避免离子损失，凡有样 品分子及离子存在和通过的地方，必须处于真空状态。
离子源和质量分析器的压力在 10–4 ~ 10–6 Pa