第九章质谱法第一节基本原理与质谱仪质谱分析原理仪器与结构三、联用仪器
一、质谱分析原理 二、仪器与结构 三、联用仪器 第九章 质谱法 第一节 基本原理与质谱仪
一、质谱分析原理离子源检测器进样系统质量分析器单聚焦1.电子轰击1.气体扩散双聚焦2.化学电离2.直接进样3.飞行时间3.场致电离3.气相色谱4.四极杆4.激光质谱仪需要在高真空下工作：离子源（10-3 ～10-5Pa）质量分析器(10 -6 Pa1．大量氧会烧坏离子源的灯丝；2．用作加速离子的几千伏高压会引起放电：3．引起额外的离子一分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。大
进样系统 离子源 质量分析器 检测器 1.气体扩散 2.直接进样 3.气相色谱 1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光 1.单聚焦 2.双聚焦 3.飞行时间 4.四极杆 质谱仪需要在高真空下工作：离子源（10-3 10 -5 Pa） 质量分析器（10 -6 Pa） 1．大量氧会烧坏离子源的灯丝； 2．用作加速离子的几千伏高压会引起放电； 3．引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。 一、质谱分析原理
至泵+进口10-Stoer阳极电热丝BD狭缝A原理与结构输出至放大品电子源器和记录仪忙放狭缝B离子化室至泵较轻离于的路径仪器原理图10-7torr出口狭纸较重离子的路径金属分析管离子收质谱仪的结构图集器试样流离子束电离室原理+福与结构推斥极加速极聚焦狭缝*抽真空
电离室原理 与结构 仪器原理图 原理与结构
质量分析器原理磁铁m/e大到检测器加速后离子的动能：质量析管(1/2)mv 2= e VV= [(2V)/(mle)]1/2磁铁接电离室在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行；离心力=向心力：mu2/R=HeV曲率半径：R=（mu）/eH质谱方程式： mle=(H2R) / 2V离子在磁场中的轨道半径R取决于：mle、Ho、V改变加速电压V.可以使不同mle的离子进入检测器质谱分辨率=M/△M（分辨率与选定分子质量有关）
在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行； 离心力 =向心力；m 2 / R= H0 e V 曲率半径：R= （m ）/ e H0 质谱方程式：m/e = (H0 2 R2 ) / 2V 离子在磁场中的轨道半径R取决于：m/e 、 H0 、 V 改变加速电压V, 可以使不同m/e 的离子进入检测器。 质谱分辨率= M / M （分辨率与选定分子质量有关） 加速后离子的动能: (1/2)m 2= e V = [(2V)/(m/e)]1/2 质量分析器原理
四极杆质量分离器色一质谱联用仪H电压扫描频率扫描四极杆质谱内部结构示
四极杆质量分离器
二、 仪器与结构色一质谱联用仪四极杆质谱内部结构示意图
二、仪器与结构
三、 联用仪器仪器内部结构内色一质谱联用仪色诺图质请图数据采集电压扫描顺率扫描抽真空
仪器内部结构 三、联用仪器
联用仪器（THE GC/MS PROCESS）C5890Gas Chromatograph (GC)Mass Spectrometer (MS)SampleCIdentificationSampleSeparation
联用仪器（ THE GC/MS PROCESS ） Sample Sample 5890 1.0 DEG/MI N HEWLETT PACKARD HEWLET PACKAR T D 5972A M ass Selective Detector D C B A A B C D Gas Chromatograph (GC) Mass Spectrometer (MS) Separation Identification B A C D
第二节 离子峰的主要类型分子离子峰同位素离子峰三、石碎片离子峰
一、分子离子峰 二、同位素离子峰 三、碎片离子峰 第二节 离子峰的主要类型
一、分子离子峰分子电离一个电子形成的离子所产生的峰分子离子的质量与化合物的分子量相等。有机化合物分子离子7峰的稳定性顺序：相100对强芳香化合物>共轭链烯>度50烯烃>脂环化合物>直链87烷烃>酮√胺>酯>醚>130to!酸>支链烷烃>醇1001101201304015#1606070801020304050Rmle图9-19化合物CgH18O的质谱图
一、分子离子峰 分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。 分子离子的质量与化合物的分子量相等。 有机化合物分子离子 峰的稳定性顺序： 芳香化合物＞共轭链烯＞ 烯烃＞脂环化合物＞直链 烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞ 酸＞支链烷烃＞醇．