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四極質譜儀有哪些重要的系統(tǒng)我們需了解?

更新時間:2021-08-30瀏覽:1713次

  四極質譜儀是應用得較為廣泛LC/APIMS儀器。其主要優(yōu)點是相對可靠、優(yōu)良的性能價格比,適合于定性、定量分析。用四極質譜儀作定量分析采用選擇離子監(jiān)測(selected ion monito-ring, SIM),檢測限取決于能否將目標化合物與樣品中的其它成分(包括背景干擾)加以區(qū)別。
 
  四極質譜儀的組成系統(tǒng):
 
  一、真空系統(tǒng)
 
  質譜儀的真空系統(tǒng)通常分為兩級。
 
  初級真空系統(tǒng)為二級真空系統(tǒng)提供基本真空支持。二級真空系統(tǒng)通常直接與質譜儀腔體相連,使質譜儀達到真空狀態(tài)。值得注意的是,四極質譜儀的真空并非高真空(0.001 Pa) 。離子在極桿中運動,大量的能量由電場中獲得。為形成穩(wěn)定的離子云,四級桿質譜中需要存在極為微量的氣體用來吸收過量的動能。四極質譜儀的真空通常為飛行時間質譜(1e-5 Pa) 的百分之一,為軌道離子阱質譜(1e-14 Pa) 的百億分之一。
 
  1.初級真空
 
  初級真空通常采用機械泵或卷泵。真空程度大約為1 mTorr (0.13 Pa)。
 
  機械泵相對卷泵價格低廉,然而需要潤滑油才能操作。在進行對氣體敏感的分析時,尤其是大氣科學領域,通常選擇使用卷泵而不是機械泵。
 
  2.二級真空
 
  二級真空通常采用渦輪分子泵或分散泵。
 
  分子泵體積小,效率相對分散泵要高。通常的分子泵都可以支持350 L/min的氣流速度,較為好的分子泵可以實現(xiàn)1e-14 Pa的超高真空。
 
  分散泵體積龐大,可達到1-2米。在現(xiàn)代儀器中,基本已經被渦輪分子泵取代。
 
  對于四極質譜儀所需的真空條件,通常渦輪分子泵在30分鐘內即可達到。分散泵則需要20-80小時。
 
  二、電源系統(tǒng)
 
  因為四級桿系統(tǒng)對于高頻電壓的需求,在四級桿質譜的核心供電系統(tǒng)中通常不使用磁芯,而使用空氣芯變壓器以便保證電路對于高頻射頻的響應。早期的起震元器件采用電容-電感-三極管的自激振蕩方式,隨電子技術的發(fā)展,震蕩源多采用電壓控制振蕩器或采用直接數(shù)字合成方式。

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