運行與維護篇－3 為什么質譜使用一段時間后要進行質量數校正(歡迎補充)

      質譜分析是利用電場或磁場將運動的離子按它們的質荷比大小分離后進行再進行檢測的一種分析方法（TOF MS是個例外），該檢測過程是通過控制質量分離器上的電壓或頻率使得一定m/z的離子通過（質譜圖中的x軸），檢測器再給出該離子的信號強度（y軸），離子的分離過程和檢測過程可視為按照先后順序進行的兩個過程。質譜儀實際上給出的是質量分析器的電信號（x軸）和檢測器的電信號（y軸）之間的對應關系，通過軟件處理后便成了我們看到的質譜圖。因此，任何影響質量分析器的電信號和檢測器電信號之間對應關系的因素均會影響質譜的質量準確度和靈敏度。下面我們可以分開探討各因素的影響：

（1）儀器污染引起的質量數偏移：質譜儀經長時間使用后在質量分析器表面難免會附著一層污染物，當初儀器質量數校正時的電參數的有效性會發生變化。這種變化可能并非儀器給出的電壓的發生偏移，而是儀器給出的電壓由于污染物的存在導致有效電壓偏離（表觀電壓發生變化），也就是有效電壓與當初儀器質量數校正時的有效電壓之間的差異，這種差異會影響質量分析器的電信號和檢測器電信號之間對應關系，導致質量數出現偏移，當然也會因離子通過率的差異對儀器的靈敏度也有一定影響，但主要對前者影響更為顯著。因此，儀器使用一段時間后需要進行質量數校正，理論上校正周期應與儀器污染程度相關，但我們看不到儀器也不好直接測定儀器的污染程度。籠統地說，校正周期與儀器的使用情況有關，這種情況導致的質量數飄移的校正通常是使用外標法進行。檢測器污染也會導致儀器的靈敏度降低，有些情況下需要通過調整電子倍增器的電壓。

（2）溫度和濕度對電子元器件的性能的影響：對于常規儀器而言溫度和濕度對電子元器件的性能可以忽略，但對于非常規電壓、高頻率或電壓高頻切換的設備而言，溫度和濕度對電子元器件性能的影響不可忽略。一個電阻由于溫度或濕度的影響其阻值會發生變化，當然也會影響質量分析器的電信號和檢測器電信號之間對應關系。如由于溫度的變化導致的電子元器件的性能差異足可以使得一臺儀器質量數偏移0.1-0.3 Da，當然各家的儀器或不同種類的儀器的溫度或濕度敏感性存在差異，實際上每臺儀器均對環境溫度和濕度有所要求，這方面的影響因素不是很嚴重。

（3）電源的影響：質譜儀是一次一次的掃描，一次一次地記錄質量分析器的電信號和檢測器電信號之間的對應關系。我們的動力電源的電壓理論上是介于＋/-220V之間的一個正弦波，實際上電壓可能在某一瞬間會出現超過220V的“毛刺”，因此，我們很少直接將的儀器連到動力電源上，質譜儀需要配置凈化電源，將瞬間會出現超過220V的“毛刺”濾掉（斷路器是另外一會事，是防止停電后在沒關儀器時突然來電造成的對儀器的沖擊），即使這樣不能完全保證我們的質譜儀器重復掃描時質量分析器的電信號和檢測器電信號之間完全對應。因此有時候我們在進行質譜分析時需要在樣品中加入分子量標準品的內標進行質量數校正（當然不完全是電源的影響，也包括儀器其他性能指標的影響）。

（4）真空度不足導致的影響：質譜儀的真空度是影響離子運動速率的重要因素，真空度不足容易導致離子與氣體分子碰撞從而降低離子的運動速率，對質量分析器的電信號和檢測器電信號之間對應關系的影響主要是體現時間對應性等方面從而影響質量準確度，同時真空度不足導致的離子運動速率變化也會影響質譜的分辨率。當然，有些儀器的質量分析器（如離子阱）需要充一定量的氦氣以減緩離子運動速率，但氦氣的沖入量十分有限且不影響儀器的真空狀態，這是另外一回事，對于離子阱質譜而言，氦氣不足的情況下儀器很難達到正常的真空狀態，儀器顯示的真空度怎么也上不去。總之，儀器的真空狀態很重要，在開機時儀器自檢通過之后最好再抽上一段時間再進行樣品分析，確保儀器的真空狀態。

希望這些探討有助于zhufangwei提出的問題，探討的內容倘有不妥之處，敬請各位大俠斧正，目的在于使我們對類似的問題通過討論理解地更為透澈。

在此祝各位從事分析的同仁春節愉快！

附：

zhufangwei提出的問題：

液質開關機或一段時間后為什么要做校正？？？