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1398 2025-05-13 01:33
(三)质谱仪及其基本结构
质谱仪是利用电磁学原理,将样品转化为运动的带电气态离子并按质荷比大小进行分离、记录处理的装置。质谱分析的一般工作过程包括通过合适的进样装置将样品引入系统并气化。气化后的样品引入到离子源进行电离。电离的离子经过适当的加速后进入质量分析器,按不同的质荷比(m/z)进行分离,然后到达检测器,收集不同信号而进行处理分析。为了获得对离子的良好分析,必须避免离子损失,因此凡有样品分子及离子存在和通过的地方,都必须处于真空状态。
质谱仪的基本结构如图5-63所示。
1、真空系统:质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须在高真空状态下工作,以减少本底的干扰,避免发生不必要的离子-分子反应,防止提供慢电子的离子源灯丝氧化以及加速离子的几千伏高压放电,离子源的真空度应达101~10-5Pa,质量分析器中真空度应达1.3×10-6Pa以上。
质谱仪的高真空系统一般由机械泵(图5—64)和涡轮分子泵串联组成。机械泵作为前级泵将真空抽到10-1~10-2Pa,然后再通过涡轮分子泵继续抽到高真空。早期应用的油扩散泵的优点是成本低,缺点是达到所需高真空度花费的时间长,而且容易返油污染离子源,现已淘汰。涡轮分子泵虽成本高,但抽真空速度快,不会反油。现在台式机基本上都采用了大抽速的涡轮分子泵(250 L/s)。涡轮分子泵主要由泵体、带叶片的转子(即动叶片)、静叶片和转速为10000~100000 r/min的中频电动机直联驱动系统等组成(图5—65)。其工作原理是靠高速旋转的动叶片和静叶片相互配合来实现抽气的。这种分子泵通常在分子流状态下工作。质谱仪工作是否稳定,取决于系统的真空度和相对稳定性。
参考资料:农药残留分析