第六章分子质谱法 概述 质谱:试样分子在高能离子束作用下电离产生各种气态离子, 采用电场磁场将离子按m/z比大小分离,以此排列的图谱。 原子质谱法 元素相对原子质量 无机质谱 分类 有机化合物 有机质谱 分子质谱法 蛋白质多肽 生物质谱
第六章 分子质谱法 一、 概述 质谱：试样分子在高能离子束作用下电离产生各种气态离子， 采用电场磁场将离子按m/z比大小分离，以此排列的图谱。 分 类 原子质谱法 元素相对原子质量 无机质谱 分子质谱法 有机质谱 生物质谱 有机化合物 蛋白质多肽
二、质谱分析原理 进样系统 离子源 质量分析器 检测器 1气体扩散 电子轰击1.单聚焦 2直接进样 2化学电离2双聚焦 3气相色谱 3场致电离3.飞行时间 4激光 4四极杆 质谱仪需要在高真空下工作:离子源(103~10Pa) 质量分析器(106Pa) (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)引起额外的离子一分子反应,改变裂解模型,谱图复杂化
二、 质谱分析原理 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
至系 原理与结构 10 tocr 阳极 样品 电热一装 电于源 输出至放大 贮放 狭缝B 器和记录仪 离于化宝 至泵 较芝离于 仪器原理图 的路径 10-7to 出口 较重离子 狭缝 的路径 佥属分 析管 质谱仪的结构图 高子收 集器 试样流 离子束电离室原理 与结构 推斥极￥抽真空 加速极聚焦狭缝
原理与结构 电离室原理 与结构 仪器原理图
质量分析器原理 磁铁 m/e 加速后离子的动能: (1/2)mU2=eU(1) 冬从( 三 }到临测器 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= Bleu U=BzeR/m(2) 质谱方程式:mz=(B2eR)/2U m/z不同,R不同; m大,R大;反之,成立。 离子在磁场中的轨道半径R取决于:mz、Bn、U 改变加速电压U,可以使不同m的离子进入检测器
质量分析器原理 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= Bz e = Bz e R / m （2） 质谱方程式：m/z = (B2 e R2 ) / 2 U • m/z不同，R不同； •m/z大， R大；反之，成立。 离子在磁场中的轨道半径R取决于：m/z 、 B0 、 U 改变加速电压U, 可以使不同m/z的离子进入检测器。 加速后离子的动能: (1/2)m 2= ze U （1）
[例]试计算在曲率半径为10cm的1.2T 的磁场中,一个质量数为100的一价正离子所 需的加速电压是多少? 解:据方程(上式) 、B2r2ezB2n2e 2 nn 2m 1,2×(0.132×160×10-9 2×100/6.02×10 6.94×103V
［例 ］试计算在曲率半径为10cm的1.2T 的磁场中，一个质量数为100的一价正离子所 需的加速电压是多少？ 解: 据方程（上式） m B r e m B r e z U 2 2 2 2 2 2 = • = V 2 3 2 2 1 9 2 100 / 6.02 10 1.2 (0.1) 1.60 10 = − =6.94×103V