质谱的工作原理及发展史

质谱法是一种用于测量物质分子量和分子结构的方法。与其他方法不同的是，样品经电离，离子化合物被激发，分子离子断裂成各种碎片离子，每个碎片都有各自的质荷比(m/z)，它们分别聚焦在不同的点上，形成质谱图，从而确定物质分子量和分子结构。

质谱仪的原理图（图片来源：迪信泰检测平台）

质谱仪主要由真空系统、进样系统、离子源、质量分析器、检测器等部分组成。

真空系统：离子源的真空度要保持在10-3～10-5Pa，质量分析器的真空度要保持10-6Pa。

进样系统：可以分为直接进样和色谱进样。单组分、高沸点的液体样品可以采用直接进样。色谱进样一般是液质联用或气质联用等仪器，适用于分析多组分。

离子源：目前常用的离子源有电子电离源、场电离源、快原子轰击源、激光解吸源、电喷雾电离源、大气压化学电离源等。

质量分析器：目前常用的质量分析器有磁式分析器、四极杆分析器、离子阱分析器、飞行时间分析器等。

检测器：常用的检测器有电子倍增器和光电倍增管。

传统上质谱仅能分析M<2000的有机小分子，近年来质谱的研究范围不断扩大至M>100000的大分子，特别是多肽的研究。

质谱发展史

1912年，J.J.Thomson研制出第一台质谱。
1918年，F.L.Arnot和J.C.Milligan磁扇面方向聚焦质谱。
1946年，W.E.Stephens发明了飞行时间（TOF）装置。
1953-1958年，W.Paul发明了四极杆质谱分析仪。
1966年，F.H. Field发明了化学电离。
1968年，C.R. Blackley团队发现了“电喷雾”方法。
C.Gohlke和F.McLafferty共同发明了气相色谱联用，后者于1973年进一步引入液相色谱联用。

本文由迪信泰检测平台（Biotech-Pack-Analytical）整理编辑。

迪信泰检测平台基于液质联用（LC-MS）和气质联用（GC-MS）等检测平台，致力于广大科研工作者提供高质量、快速、精准的一站式检测服务。

参考资料：Interpretation of Mass Spectra.