定義

質(zhì)譜儀能用高能電子流等轟擊樣品分子,，使該分子失去電子變?yōu)閹д姾傻姆肿与x子和碎片離子。這些不同離子具有不同的質(zhì)量,，質(zhì)量不同的離子在磁場的作用下到達(dá)檢測器的時(shí)間不同,，其結(jié)果為質(zhì)譜圖。

原理公式：q/m=E/B1B2r

質(zhì)譜分析是先將物質(zhì)離子化,按離子的質(zhì)荷比分離,然后測量各種離子譜峰的強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)分析目的一種分析方法,。

質(zhì)譜儀簡介

質(zhì)譜儀以離子源,、質(zhì)量分析器和離子檢測器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置,。電離后的分子因接受了過多的能量會進(jìn)一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子,。它們在加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進(jìn)入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是將同時(shí)進(jìn)入其中的不同質(zhì)量的離子,，按質(zhì)荷比m/e大小分離的裝置,。分離后的離子依次進(jìn)入離子檢測器，采集放大離子信號,，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,，繪制成質(zhì)譜圖。離子源,、質(zhì)量分析器和離子檢測器都各有多種類型,。質(zhì)譜儀按應(yīng)用范圍分為同位素質(zhì)譜儀、無機(jī)質(zhì)譜儀和有機(jī)質(zhì)譜儀,；按分辨本領(lǐng)分為高分辨,、中分辨和低分辨質(zhì)譜儀；按工作原理分為靜態(tài)儀器和動態(tài)儀器,。

用法

分離和檢測不同同位素的儀器,。儀器的主要裝置放在真空中。將物質(zhì)氣化,、電離成離子束,，經(jīng)電壓加速和聚焦，然后通過磁場電場區(qū),，不同質(zhì)量的離子受到磁場電場的偏轉(zhuǎn)不同,，聚焦在不同的位置,，從而獲得不同同位素的質(zhì)量譜。質(zhì)譜方法最早于1913年由J.J.湯姆孫確定,，以后經(jīng)F.W.阿斯頓等人改進(jìn)完善?，F(xiàn)代質(zhì)譜儀經(jīng)過不斷改進(jìn)，仍然利用電磁學(xué)原理,，使離子束按荷質(zhì)比分離,。質(zhì)譜儀的性能指標(biāo)是它的分辨率，如果質(zhì)譜儀恰能分辨質(zhì)量m和m Δm,，分辨率定義為m/Δm?，F(xiàn)代質(zhì)譜儀的分辨率達(dá)105～106量級，可測量原子質(zhì)量精確到小數(shù)點(diǎn)后7位數(shù)字,。

質(zhì)譜儀最重要的應(yīng)用是分離同位素并測定它們的原子質(zhì)量及相對豐度,。測定原子質(zhì)量的精度超過化學(xué)測量方法，大約2/3以上的原子的精確質(zhì)量是用質(zhì)譜方法測定的,。由于質(zhì)量和能量的當(dāng)量關(guān)系,，由此可得到有關(guān)核結(jié)構(gòu)與核結(jié)合能的知識。對于可通過礦石中提取的放射性衰變產(chǎn)物元素的分析測量,，可確定礦石的地質(zhì)年代,。質(zhì)譜方法還可用于有機(jī)化學(xué)分析，特別是微量雜質(zhì)分析,，測量分子的分子量,，為確定化合物的分子式和分子結(jié)構(gòu)提供可靠的依據(jù)。由于化合物有著像指紋一樣的獨(dú)特質(zhì)譜,，質(zhì)譜儀在工業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用,。

固體火花源質(zhì)譜：對高純材料進(jìn)行雜質(zhì)分析?？蓱?yīng)用于半導(dǎo)體材料有色金屬、建材部門;氣體同位素質(zhì)譜：對穩(wěn)定同位素C,、H,、N、O,、S及放射性同位素Rb,、Sr、U,、Pb,、K、Ar測定,，可應(yīng)用于地質(zhì)石油,、醫(yī)學(xué),、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等部門,。

分類

有機(jī)質(zhì)譜儀

有機(jī)質(zhì)譜儀基本工作原理：以電子轟擊或其他的方式使被測物質(zhì)離子化,，形成各種質(zhì)荷比（m/e）的離子，然后利用電磁學(xué)原理使離子按不同的質(zhì)荷比分離并測量各種離子的強(qiáng)度,，從而確定被測物質(zhì)的分子量和結(jié)構(gòu),。

有機(jī)質(zhì)譜儀主要用于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定，它能提供化合物的分子量,、元素組成以及官能團(tuán)等結(jié)構(gòu)信息,。分為四極桿質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀,、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和磁質(zhì)譜儀等,。

有機(jī)質(zhì)譜儀的發(fā)展很重要的方面是與各種聯(lián)用儀（氣相色譜、液相色譜,、熱分析等）的使用,。它的基本工作原理是：利用一種具有分離技術(shù)的儀器，作為質(zhì)譜儀的"進(jìn)樣器",，將有機(jī)混合物分離成純組分進(jìn)入質(zhì)譜儀,，充分發(fā)揮質(zhì)譜儀的分析特長，為每個組分提供分子量和分子結(jié)構(gòu)信息,。

可廣泛用于有機(jī)化學(xué),、生物學(xué)、地球化學(xué),、核工業(yè),、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué),、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生,、食品化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域以及空間技術(shù)和公安工作等特種分析方面,。

無機(jī)質(zhì)譜儀

無機(jī)質(zhì)譜儀與有機(jī)質(zhì)譜儀工作原理不同的是物質(zhì)離子化的方式不一樣,，無機(jī)質(zhì)譜儀是以電感耦合高頻放電(ICP)或其他的方式使被測物質(zhì)離子化。

無機(jī)質(zhì)譜儀主要用于無機(jī)元素微量分析和同位素分析等方面,。分為火花源質(zhì)譜儀,、離子探針質(zhì)譜儀、激光探針質(zhì)譜儀,、輝光放電質(zhì)譜儀,、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。火花源質(zhì)譜儀不僅可以進(jìn)行固體樣品的整體分析,，而且可以進(jìn)行表面和逐層分析甚至液體分析,；激光探針質(zhì)譜儀可進(jìn)行表面和縱深分析；輝光放電質(zhì)譜儀分辨率高,，可進(jìn)行高靈敏度,，高精度分析，適用范圍包括元素周期表中絕大多數(shù)元素,，分析速度快,，便于進(jìn)行固體分析；電感耦合等離子體質(zhì)譜,，譜線簡單易認(rèn),，靈敏度與測量精度很高。

質(zhì)譜分析法的特點(diǎn)是測試速度快,，結(jié)果精確,。廣泛用于地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué),、地球化學(xué),、核工業(yè)、材料科學(xué),、環(huán)境科學(xué),、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、食品化學(xué),、石油化工等領(lǐng)域以及空間技術(shù)和公安工作等特種分析方面,。

同位素質(zhì)譜儀

同位素質(zhì)譜分析法的特點(diǎn)是測試速度快，結(jié)果精確,，樣品用量少（微克量級）,。能精確測定元素的同位素比值。廣泛用于核科學(xué),，地質(zhì)年代測定,，同位素稀釋質(zhì)譜分析，同位素示蹤分析,。

離子探針

離子探針是用聚焦的一次離子束作為微探針轟擊樣品表面,，測射出原子及分子的二次離子，在磁場中按質(zhì)荷比（m/e）分開,，可獲得材料微區(qū)質(zhì)譜圖譜及離子圖像，再通過分析計(jì)算求得元素的定性和定量信息,。測試前對不同種類的樣品須作不同制備,，離子探針兼有電子探針、火花型質(zhì)譜儀的特點(diǎn)?？梢蕴綔y電子探針顯微分析方法檢測極限以下的微量元素,，研究其局部分布和偏析?？梢宰鳛橥凰胤治?。可以分析極薄表面層和表面吸附物,，表面分析時(shí)可以進(jìn)行縱向的濃度分析,。成像離子探針適用于許多不同類型的樣品分析，包括金屬樣品,、半導(dǎo)體器件,、非導(dǎo)體樣品，如高聚物和玻璃產(chǎn)品等,。廣泛應(yīng)用于金屬,、半導(dǎo)體、催化劑,、表面,、薄膜等領(lǐng)域中以及環(huán)保科學(xué),、空間科學(xué)和生物化學(xué)等研究部門,。