• 确保离子在质量分析器中能自由地按电、
磁场作用力运动，而不与其他分子或离子 碰撞，或这些离子本身相互碰撞。
§
• 机械泵 • 涡轮分子泵或油扩散泵
涡轮分子泵
A “turbo” pump is able to produce an clean vacuum that is just a few hours and is very reliable.
相同，使谱图基本上与所使用的仪器无关。
2、化学电离
化学离子化(CI)
在化学离子化中，待测物通过气相离子—分子反 应而被离子化[化学离子化通常产生能够提供分子质 量信息的非常简单的质谱图]。为达此目的，试剂气 (通常为甲烷，异丁烷，氨或水)在较高压力(0.01— 2 Torr)下被引入离子源，通过电子轰击离子化产生 试剂气体离子。待测分子则通过与试剂气体的一系 列反应，将被间接离子化。在此过程中，只有狭窄 分布的少量能量能够通过碰撞转移给待测分子。这 就解释了为什么CI常被称为“软”离子化技术。软 离子化导致较少的碎片。
❖另一种解决办法是采用多维分离。在许多种色谱技术（GC、
HPLC、SFC、TLC）中，这种多维分离方法通常作为样品制 备过程的一部分已经很好地建立起来了。例如，当用固相 萃取作样品富集或纯化时，这基本上就是在气相色谱操作 前加的一个简单的液相色谱操作步骤。如果这种操作是在 两个单独的步骤中完成的，我们称之为样品制备。在联用 系统中，两种技术的结合是在线的。
由于分子能量分布会直接影响质谱的外观， 且它主要与电子束能有关，因此常把Ee1固定 在一标准数值Ee1＝70 ev上。其理由为：
➢在这一电子能的作用下可形成最多的离子
➢Ee1的改变对质谱外观的变化很小 ➢可形成相对大的分子离子峰和强的碎片离子峰
(与分子结构有关)
➢对于不同的仪器，形成离子的能量分布实际上
油扩散泵
五、样品离子化 Ionization method
1、电子轰击
passes
电子轰击离子化(EI) [电子轰击离子化可产生能提 供结构信息的富碎片质谱图]。
在电子轰击离子化中，从气相色谱柱进入离子 源的样品分子被钨或铼丝(阴极)发射的并经加速 后奔向阳极的热电子所离子化。当电子与样品分 子碰撞时，电子的部分动能传递给了样品分子， 导致样品分子被激发、碎裂和离子化。
Detector
➢热导 (TCD)：热导系数差异 （通用性） ➢火焰电离 (FID)：火焰电离 （有机物） ➢电子俘获 (ECD)：化学电离 ➢火焰光度 (FPD)：分子发射 ➢氮磷 (NPD)：热表面电离 ➢原子发射 (AED)：原子发射（通用性） ➢红外 (FTIR)：分子吸收 ➢质谱 (MS)：电离和质量色散相结合
四种常用检测器的性能指标。
选择
一、概述
色谱-纯物质
纯物质定性、 定量
二、GC/MS过程
离子化
GC
纯物质
MS
碎裂
分离
三、GC-MS接口
将气相色谱和质谱联接的主要困难:
要把大气压下(色谱分离在此压力下 进行)的化合物引入高真空(MS质量分 析仪部分通常在近10-5_10-8Torro压力 下运行)。为了克服这一明显的不相容 性，已经发展了各种不同的GC/MS接 口。
气相色谱质谱联用仪课件
• 为满足日益增长的对复杂样品的分析方法的要求。
❖即便对一些高效的分离技术，例如气相色谱或液相色谱而
言，如果不对随机性加以控制的话，可分离的物质的数目 也是很少的。Hirschfeld证明对具有理论塔板数为1000的 分离柱而言，这个数字是14。实践中，这种限制可通过选 择非随机条件而加以避免，例如优化GC的温度程序或HPLC 的梯度洗脱。
围和能力。
联用技术的主要内容
• 气相色谱-质谱联用技术 GC/MS(本章) • 液相色谱-质谱联用技术 LC/MS(下一章) • 液相色谱-化学发光法 LC/CL • 电感耦合等离子体-质谱法 ICP/MS • 毛细管电泳-质谱法 CE/MS • 毛细管电泳-化学发光法 CE/CL
Gas Chromatography
• 在GC/MS刚刚出现的时候，GC以填充柱在60
mL／min或更高的载气流速下工作。
• 这一流速与高真空的MS系统并不相容。 • 因此使GC/MS联用系统商品化成功的最重要一
点是发展适当的接口以克服上述限制。
• 对此接口的要求包括： ➢ 减小GC色谱柱的体积流速至能够维持质量分析
仪高真空的程度
➢ 载气的选择性分离
• 一个联用系统的主要问题是一套即色谱运行条件
是否适用于第二种技术的操作条件。通常，它需 在分离技术和检测器之间有一个接口，这是发展 联用技术的本质。在早期，此接口相当复杂并有 局限性，而仪器发展的较后阶段此接口就变得较 为简单，或者变成了分析方法不可缺少的一部分。 它打开了联用技术的新的可能性，并拓宽了其范
➢ 色谱分离的维持

分子分离器 渗透接口 开口分流接口 直接接口
1、分子分离器
2、渗透接口
3、开口分流接口
此接口是在质谱仪上安一个固定的进 口限流器，同时用一个针形阀把部分色谱 流出物旁路掉。这类接口由于可把不同份 额的流出物分出并从质谱仪旁路掉，所以 色谱柱流速的调节更加灵活。
4、直接接口
利用真空密封法兰盘将色谱柱出口直接 插入质谱仪的离子源中。然而，这只适于 具有典型流速1-2 mL/min的小口径毛细管 柱。这一气流仍与现代的MS真空系统相匹 配，且接近于开管毛细管柱的最佳流速。
四、真空系统 Vacuum system
• 确保离子源内能正常电离被测组分，而不
被其他分子或因素干扰。
• 数据的多维性提供了比单独一种分离技术更多的信息。
这可从以下事实中得到体现：色谱技术可以作很好的分 离和定量，但分离后化合物的鉴定则单靠色谱数据本身 常常是不可能的。而另一方面光谱技术却具有优异的鉴 别能力。利用光谱数据进行鉴定往往是明确的，它可通 过将光谱数据与谱图库对比或通过解析来实现。但前提 条件是产生该色谱峰的化合物必须纯。这就是分离技术 与光谱技术联用说明其长处和效率的一个场合。