質譜——質量分析器

　　三、質量分析器

　　質量分析器將帶電離子根據其質荷比加以分離，用于紀錄各種離子的質量數和豐度。質量分析器的兩個主要技術參數是所能測定的質荷比的范圍(質量范圍)和分辨率。

　　1. 扇形磁分析器

　　離子源中生成的離子通過扇形磁場和狹縫聚焦形成離子束。離子離開離子源后，進入垂直于其前進方向的磁場。不同質荷比的離子在磁場的作用下，前進方向產生不同的偏轉，從而使離子束發散。由于不同質荷比的離子在扇形磁場中有其特有的運動曲率半徑，通過改變磁場強度，檢測依次通過狹縫出口的離子，從而實現離子的空間分離，形成質譜。

　　2. 四極桿分析器

　　因其由四根平行的棒狀電極組成而得名。離子束在與棒狀電極平行的軸上聚焦，一個直流固定電壓(DC)和一個射頻電壓(RF)作用在棒狀電極上，兩對電極之間的電位相反。對于給定的直流和射頻電壓，特定質荷比的離子在軸向穩定運動，其他質荷比的離子則與電極碰撞湮滅。將DC和RF以固定的斜率變化，可以實現質譜掃描功能。四極桿分析器對選擇離子分析具有較高的靈敏度。

　　3. 離子阱分析器

　　由兩個端蓋電極和位于它們之間的類似四極桿的環電極構成。端蓋電極施加直流電壓或接地，環電極施加射頻電壓(RF)，通過施加適當電壓就可以形成一個勢能阱(離子阱)。根據RF電壓的大小，離子阱就可捕獲某一質量范圍的離子。離子阱可以儲存離子，待離子累積到一定數量后，升高環電極上的RF電壓，離子按質量從高到低的次序依次離開離子阱，被電子倍增監測器檢測。目前離子阱分析器已發展到可以分析質荷比高達數千的離子。離子阱在全掃描模式下仍然具有較高靈敏度，而且單個離子阱通過時間序列的設定就可以實現多級質譜(MSn)的功能。

　　4. 飛行時間分析器

　　具有相同動能，不同質量的離子，因其飛行速度不同而分離。如果固定離子飛行距離，則不同質量離子的飛行時間不同，質量小的離子飛行時間短而首先到達檢測器。各種離子的飛行時間與質荷比的平方根成正比。離子以離散包的形式引入質譜儀，這樣可以統一飛行的起點，依次測量飛行時間。離子包通過一個脈沖或者一個柵系統連續產生，但只在一特定的時間引入飛行管。新發展的飛行時間分析器具有大的質量分析范圍和較高的質量分辨率，尤其適合蛋白等生物大分子分析。

　　5.傅里葉離子回旋共振變換分析器

　　在一定強度的磁場中，離子做圓周運動，離子運行軌道受共振變換電場限制。當變換電場頻率和回旋頻率相同時，離子穩定加速，運動軌道半徑越來越大，動能也越來越大。當電場消失時，沿軌道飛行的離子在電極上產生交變電流。對信號頻率進行分析可得出離子質量。將時間與相應的頻率譜利用計算機經過傅里葉變換形成質譜。其優點為分辨率很高，質荷比可以精確到千分之一道爾頓