质谱-----06-3.ppt

第四章质量分析器及亚稳离子
磁质谱 ic Sector
四极杆 Quadrupole
离子阱 Ion Trap
飞行时间 Time-of-Flight (ToF)
回旋共振 Fourier transform ion cyclotron resonance (FT- ICR)
亚稳离子 metastable ion
◆质量分析器是质谱计的核心
◆不同类型的质量分析器构成不同类型的质谱计
◆不同类型的质谱计其功能,应用范围,原理,

实验方法均有所不同。
质量分析器
Mass Analysers:Factors to Consider
Upper mass limit:
Highest m/z that can be detected
May be offset by multiple charges
Resolution:
Distinct signals for similar m/z ratios
Transmission:
Ratio of ions reaching detector: ions produced
Cost
Mass Analysers:Resolution (Resolving Power)
Ability to resolve two signals of similar m/z
Resolved if valley is <10%
Higher resolution: greater accuracy
. R=20,000: Separate m/z from m/z
Accuracy needed:
High Resolution Mass Spectrometry (HRMS)
Determine position of an ion
Vital to confirm structure
Mass Analysers:High Resolution Mass Spectrometry
HRMS or accurate mass determination
Determines position
Consider two ions:
1) [C24H19N]+: nominal mass: 321
2) [C21H23NS]+: nominal mass: 321
Using C=12, H=1, N=14 and S=32
Can we differentiate these two ions?
Need to calculate the monoisotopic accurate mass
Mass Analysers:HRMS: An Example
Exact mass of most abundant isotope (monoisotpoic)
C=, H=, N=, S=
Mass spectrometer with R»100,000 can distinguish between these two ions
1) [C24H19N]+: accurate mass:
2) [C21H23NS]+: accurate mass
R = M/DM
= 321/(-)
= 97,273
单聚焦磁场分析器
收集器
离子源
B
S1
S2
磁场
R
由于离子初始动能并不为零,且各不相同,这样,即使相同m/z的离子,经过磁场后,也不能全部聚焦在一起,也就是分辨率不高。
磁质谱(ic Sector Analyzer)
zV=mv2/2
mv2/rm=zvB
m/z =r2B2/2V
双聚焦分析器
离子源
收集器
磁场
电场
S1
S2
+
-
在离子源和磁场之间引入静电分析器,静电分析器由恒定电场下的一个固定半径的管道构成,如图。加速的离子进入静电场后,只有动能与曲率半径相应的离子才能经过狭缝进入磁分析器,实现方向聚焦和能量聚集。
方向聚焦:
相同质荷比,入射方向不同的离子会聚;
能量聚焦:
相同质荷比,速度(能量)不同的离子会聚;
被加速离子在进入磁分析器之前先进入静电分析器,所受的向心力由离子所受电场力提供:
ZE = mv2/re
由方程(2-1)可得:
mv2 = 2ZV
合并上边两方程,消除v、Z和m项,可得:
re = 2V/E
半径大于r撞击正极,半径小于r撞击负极。
工作原理:
③其他类型质量分析器
双聚焦质谱仪分辨率高;体积大;价格昂贵;维护困难;
但