質譜儀又稱質譜計。分離和檢測不同同位素的儀器。即根據帶電粒子在電磁場中能夠偏轉的原理,按物質原子、分子或分子碎片的質量差異進行分離和檢測物質組成的一類儀器。
電離對于任何質譜分析都是不可少的,為此,不同的方法適合不同的樣品類型和應用。可以將它們大致分為氣相法、解吸法和噴霧法。下面給出了每個方法的概述。
氣相法
1、電子電離
分析物分子必須處于氣相中,才能與加熱的燈絲在真空中產生的高能電子發生有效相互作用。EI可以被認為是使分子破碎和離子化的一種相當苛刻的方法,當樣品相對易揮發且分子量較低時,常使用EI。
2、化學電離
氣體以高于分析物的濃度引入EI電離室。載氣與電子的相互作用將產生幾個分子離子,隨后它們將與過量的載氣進一步反應并形成不同的分子離子。然后,這些離子將通過幾種不同的機制與分析物分子發生反應,從而形成分析物分子離子。CI是一種非常柔軟的電離技術,不會導致廣泛的碎片化。
3、實時直接分析
創建等離子體,產生離子,電子和激發態物質。然后,激發態物質與液相,固相或氣相樣品的相互作用導致分析物分子的電離。DART無需事先準備樣品就可以在環境條件下分析不同形狀和大小的材料。
4、電感耦合等離子體
含有待分析物的制備液體被霧化并使用等離子體轉化為氣相離子。ICP能夠電離幾乎所有元素。
解吸方法
1、基質輔助激光解吸電離
由要檢測的分子類型決定的“基質”,過量添加到要分析的樣品中。然后用激光照射樣品,使分析物分子氣化,幾乎沒有碎片或分解。可以產生帶正電和帶負電的離子。MALDI是主要的“軟”電離方法之一,特別適用于分析大分子或不穩定分子。
2、快速原子轟擊
一束加速離子化的原子聚焦在要分析的樣品上,噴射并電離目標分析物。這是一種軟電離技術,能夠產生帶正電和帶負電的離子。
3、熱電離源
產生正離子的加熱的Cs是常見的一次離子源,可通過靜電離子光學系統聚焦于二次離子MS。
4、等離子體電離源
通常用于產生氣態離子束,將電子發射到通常為純氧的氣體中,使其電離并產生等離子體。離子然后可以通過電荷過濾并加速成束。
5、液態金屬離子源
離子源是低熔點金屬,通常為Ga,通過施加熱量和電場在小點源產生離子。LIMS產生的離子束的特點是光斑尺寸最小,亮度高,特別適合需要高空間分辨率的MS成像。
噴霧方法
1、電噴霧電離
通過溶劑蒸發減小帶電液滴的大小,直到噴射出氣相離子為止。這種軟電離技術適用于大分子與大分子的分析。
2、解吸電噴霧電離
與ESI非常相似,不同之處在于ESI源中形成的帶電液滴被引導至保持在環境壓力下的樣品。然后,反射的液滴會攜帶解吸和離子化的樣品。