质量分析器工作原理
质谱仪的质量分析器位于离子源和检测器之间，是依据不同方式将样品离子按质荷比m／z分开的部分，离子通过质量分析器后，按不同质荷比（m/z）分开，将相同m/z的离子聚焦在一起，组成质谱。不同类型的质量分析器有不同的原理、特点、适用范围、功能。
质量分析器的主要类型有：磁质量分析器，四极杆分析器，离子阱分析器，飞行时间分析器，离子回旋共振质量分析器等。随着微电子技术的发展，也可以采用这些分析器的变型。
磁质量分析器
1.单聚焦磁质量分析器
单聚焦质量分析器其主要部件为一个一定半径的圆形管道，在其垂直方向上装有扇形磁铁，产生均匀、稳定磁场，从离子源射入的离子束在磁场作用下，由直线运动变成弧形运动。不同m/z的离子，运动曲线半径R不同，被质量分析器分开。单聚焦质量分析器结构简单，只是将质荷比相同而入射方向不同的离子聚焦到一点。但对于质荷比相同而动能不同的离子不能聚焦，因此分辨率很低，一般为5000。
2.双聚焦磁质量分析器
为了提高单聚焦质量分析器的分辨率，通常采用在磁分析器之前加一个扇形电场，构成双聚焦质量分析器。扇形电场的作用是将质量相同但速度不同的离子分离聚焦，即具有速度分离聚焦的的作用。经过聚焦后的不同离子束再按质荷比依次进入检测器，实现速度和方向双聚焦的功能。
磁质量分析器特点：
1、单聚焦：低分辨率；
2、双聚焦：较高分辨率(相对)；
3、扫描速度慢，不能与色谱仪联用；
4、对真空度要求相对较高。
四极杆质量分析器
四极质谱仪的质量分析器是由四根棒状电极组成，两对电极中间施加交变射频场，在一定射频电压与射频频率下形成双曲线形电场。从离子源入射的加速离子穿过四极杆中的电场会受到电场作用，只有选定的m/z离子以限定的频率稳定的通过四极杆滤质器，其他离子则碰到极杆上被吸滤掉，不能通过，即达到“滤质”的作用。四极杆滤质器结构紧凑，体积小，扫描速度快，适用于LC-MS联用仪。
四极杆质量分析器特点：
1、即只有在一对特定直流和射频电压时，具有特定动能的离子才能通过，其它离子则与极杆相撞。
2、若使直流和射频电压振幅按不同比率改变或通过改变射频频率则可实现质量扫描，使不同质荷比的离子依次到达检测器。
3、传输效率较高，入射离子的动能或角发散影响不大；
4、可以快速地进行全扫描，而且制作工艺简单，仪器紧凑，常用在需要快速扫描的GC-MS联用及空间卫星上进行分析；
5、三重四极杆质量分析器在四极杆质量分析器的基础上提供了串级功能，加强了质谱的定性能力，但售价较高。
优势：
1、结构简单,易清洗,成本低,灵敏度高；
2、优良的定量性能，可在较低真空度下工作，易与色谱联用。
限制：
1、只能使用“源内碰撞诱导电离”进行结构解析；
2、无法获得精确质量数；
3、扫描速度比离子阱和飞行时间慢。
离子阱质量分析器
由四极杆质谱仪发展而来，由两个端盖电极和位于它们之间的类似四极杆的环电极构成。离子阱可以存储离子，待离子累积到一定数目后，升高环电极上的射频电压，离子按质量从高到低依次离开离子阱，被电子倍增监测器检测。
优点：
1、结构小巧、质量轻、灵敏度高；
2、有多级质谱功能，可用于GC-MS；
3、母离子到子离子的碎裂途径简单清晰，对质谱能进行更清晰的解析。
限制：
1、无法获得准确质量信息；
2、定量灵敏度比串联四级杆低；
3、某些情况下，碎裂程度会低一些，因为母离子在离子阱中不会进一步碎裂。
飞行时间质量分析器
飞行时间质量分析器的离子分离是用非磁方式达到的（既不用电场也不用磁场，其核心是一个离子漂移管），因为从离子源飞出的离子动能基本一致，在飞出离子源后进入一长约l m的无场漂移管。
离子在其中的飞行时间与离子的质荷比的平方根成正比。对于能量相同的离子，质荷比越大，达到检测器所需的时间越长。根据这一原则，可以把不同质荷比的离子依据其飞行速度不同而分离。漂移管越长，分辨率越高。飞行时间质量分析器具有较大的质量分析范围和较高的质量分辨率，尤其适合蛋白等生物大分子分析。
优点：
1、可以获得精确质量数；
2、分辨率高、扫描速度快，高全扫描灵敏度
3、可用于大分子的分析，在生命科学中用途很广。
限制：
1、只能使用“源内碰撞诱导解离”功能；
2、某些模式不如四级杆和离子阱质谱灵敏。
离子回旋共振质量分析器
离子回旋共振质量分析器又称傅立叶变换质谱仪
分析过程：
处于磁场B中的离子→回旋离子→吸收与B垂直的电场能量→当离子能量和吸收能量相等→共振→切断交变电场→回旋离子在电极上产生感应电流→感应电流衰减→记录该信号→通过傅里叶变换将时域图转换为频域图(质谱图)。
离子回旋共振质量分析器特点：
可用于分子反应动力学研究，扫描速度快，可与色谱联用、分辨率高、分析质量大、但仪器昂贵。
LC-MS联用仪的质量分析器种类很多，最常用的是四极杆分析器（简写为Q），其次是离子阱分析器（Trap）和飞行时间分析器（TOF）。因为LC-MS主要提供分子量信息，为了增加结构信息，LC-MS大多采用具有串联质谱功能的质量分析器,串联方式很多，如Q-Q-Q，Q-TOF等。
采用串联质谱法（质谱-质谱联用），也是目前质谱仪发展的一个主要方向，相信随着技术的发展，质量分析器组合串联的方式将会越来越多，将为各行业提供更为精准的定性定量分析。
LC-MS联用仪的质量分析器种类很多，最常用的是四极杆分析器（简写为Q），其次是离子阱分析器（Trap）和飞行时间分析器（TOF）。因为LC-MS主要提供分子量信息，为了增加结构信息，LC-MS大多采用具有串联质谱功能的质量分析器,串联方式很多，如Q-Q-Q，Q-TOF等。
采用串联质谱法（质谱-质谱联用），也是目前质谱仪发展的一个主要方向，相信随着技术的发展，质量分析器组合串联的方式将会越来越多，将为各行业提供更为精准的定性定量分析。
