質(zhì)譜法是z*流行的分析方法之一。質(zhì)譜儀通過在真空下測(cè)量分壓來分析化學(xué)物質(zhì)的組成。
圖 6.1：總壓和分壓測(cè)量
這一分析通常在研發(fā)領(lǐng)域和日常生活用品的生產(chǎn)中進(jìn)行。
■ 研究與開發(fā)
催化研究
藥物開發(fā)
新材料開發(fā)
■ 監(jiān)控生產(chǎn)流程
在冶金中
在化學(xué)合成中
在半導(dǎo)體生產(chǎn)中
在表面處理技術(shù)中
■ 軌跡和環(huán)境分析
氣溶膠和污染物監(jiān)測(cè)
藥檢
法醫(yī)分析
同位素分析以確定來源
■ 以下領(lǐng)域中的產(chǎn)品分析
化工行業(yè)
高純度氣體生產(chǎn)
制藥
汽車（電源）行業(yè)（泄漏檢測(cè)）
食品質(zhì)量保證
質(zhì)譜儀用于分析氣體。如果固體或液體物質(zhì)在上游進(jìn)氣系統(tǒng)中蒸發(fā)，同樣也可對(duì)其進(jìn)行分析。通過在真空室中將氣體抽空至低壓（分子流范圍）以及通過電子轟擊對(duì)其進(jìn)行電離，從而達(dá)到稀釋的目的。由此產(chǎn)生的離子根據(jù)其荷質(zhì)比在質(zhì)量過濾器中進(jìn)行分離。
圖 6.2：質(zhì)譜儀的組成部分
Figure 6.2 顯示了質(zhì)譜儀系統(tǒng)典型的組成部分。
■ 例如，允許待分析的物質(zhì)經(jīng)由毛細(xì)管或計(jì)量閥通過進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)入真空室，然后
■ 使用真空系統(tǒng)將其抽空至系統(tǒng)的工作壓力。
實(shí)際分析儀位于真空中并由以下部分組成：
■ 離子源，電離中性氣體粒子，該氣體粒子然后
■ 在質(zhì)量過濾器中根據(jù)其荷質(zhì)比 m/e 進(jìn)行分離。
■ 在離子已經(jīng)離開分離系統(tǒng)后，使用法拉第 探測(cè)器或二次電子倍增器 (SEM) 測(cè)量離子電流。電流是相應(yīng)氣體分子分壓的度量標(biāo)準(zhǔn)或者是可能在離子源中已經(jīng)產(chǎn)生的碎片的度量標(biāo)準(zhǔn)。
■ 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng) 處理在探測(cè)器輔助下所測(cè)量的離子電流，并以各種形式呈現(xiàn)這些電流。如今，數(shù)據(jù)分析軟件程序能夠支持用戶分析質(zhì)譜。
質(zhì)譜儀因各種可用版本的不同而有所差異。主要區(qū)別在于分離系統(tǒng)。目前廣泛使用的有以下四種質(zhì)量過濾器：■■ 扇形場(chǎng)設(shè)備利用磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)作用移動(dòng)電荷載體。
■ 飛行時(shí)間質(zhì) (TOF) 譜儀利用相同能量分子速度的不同達(dá)到分離目的。
■ 在離子阱，離子軌跡受到高頻場(chǎng)的影響。
■ 四極桿質(zhì)譜儀利用移動(dòng)離子在高頻場(chǎng)（類似于離子阱）中的共鳴。
我們的討論將限于扇形場(chǎng)質(zhì)譜儀和四極桿質(zhì)譜儀，因?yàn)檫@是真空技術(shù)領(lǐng)域中使用z*廣泛的質(zhì)譜儀。
