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离子分子反应质谱仪的介绍

2021.2.23

技术是离子分子反应质谱IMR-MS。这是一种软电离方法，通过使用这种方法，使待分析物样品的碎片化大大减少或消除。带正电荷的原子离子与包含待分析分子的中性气流中的分子发生低能量碰撞。碰撞所产生的分子离子后续通过四极质量过滤器进行分离，通常的质量范围为7至519amu。

　　V&F也采用不同的质谱技术，而每一项技术都可以适应和完成所面对的特定的任务。扇形磁场质谱仪(SF)用于检测氢和氦，电子轰击质谱仪(EIMS)结合四级杆质量过滤器，用于经典的多组分分析。对于某些应用，V&F提供结合了IMR-MS和EIMS两种技术组合的设备。这些仪器特别适合在分析需要相对较高的电离能量的无机分子的同时，也同时测量一系列挥发性有机物。

　　V&F配备多种灵活的采样装置，在保证恒定的采样流量的同时，可以适应的样气压力范围从几个毫巴到高于大气压。V&F仪器采用经过认证的混合气体进行标定，工作灵敏度范围大，覆盖从ppb到百分比的浓度范围。

　　技术特点

　　1) 利用三种低能级的源离子(Hg+、Xe+、Kr+)，避免了样品气体分子的碎片化

　　2) 具有优异的选择性，极大的消除了不同成分间的交叉干扰，特别适用于复杂混合物的实时连续动态检测

　　3) 能够同时检测ppb、ppm浓度级别的气体组分和百分比级别的气体组分，宽动态范围内的在线气体检测和痕量分析

　　4) 能够在毫秒时间内快速检测气体组分，检测响应时间小于20ms，较快1ms

　　5) 灵活设置质谱仪的待测组分种类及数量，种类包括碳氢化合物、含硫组分、醛、酮、醚、醇类组分及部分无机化合物组分

　　6) 检测精度高、重复性好。检测精度在±2%以内，重复性在±3%以内

　　7) 压力调节器自动调节质谱仪的采样压力，质谱仪内置的压力调节器可以将进气压力调节至0.1～1bar

　　8) 内置自动标定功能和相对标定功能，设置完成后，质谱仪自动标定

　　9) 采样系统全程加热，最大温度190℃，无冷凝造成的分析误差

　　10) 便于移动，以便适应经常需要变换地点的测量

　　技术原理

　　AirSense离子分子反应质谱仪采用软电离方法，利用带有不连续能级的带电离子与样品气体分子发生离子分子反应，带正电荷的原子离子与包含待测分子的中性气流中的分子发生低能量碰撞，碰撞所产生的分子离子后续通过四极质量过滤器进行分离，通常的质量范围为7至519amu。

　　在电离过程中，为了能够使样品气体分子丢失一个电子产生分子离子，需要给定一个确定的能量，这个能量就叫做电离能[IE]。电离能[IE]通常的范围在8到16电子伏特[eV]。选用三种离子源可以覆盖绝大多数分子的电离能，这是质谱仪能够检测多组分的原因。三种离子源的电离能为：Hg,10.44eV；Xe,12.13eV；Kr,13.99eV。

　　三种源气体有着不同的电离能，可以电离不同的样品气体分子。在离子分子反应中电离样品气体分子的条件是样品气体分子A的电离能[IE]要小于源离子的电离能[IE]。由于所选用的Hg、Xe、Kr这三种源气体的电离能仅比样品气体分子的电离能略高(IE(PI)-IE(A)≤3eV)，因此可以保证较高的电离效率，使分子碎片化减少或消除，提高质谱仪的选择性和测量精度。

　　质谱仪是通过气体分子间不同的质荷比(m/z)来进行快速准确的检测。待测的气体分子被采样系统导入到真空室中经过电离过程后，产生带有正电荷的分子离子。正电荷的分子离子通过电场的筛选后进入离子检测器。整个电离过程中在高度真空条件下进行，其目的是为了保证待测分子离子的平均自由程要远大于分子离子在质谱仪中的飞行路径尺寸。这样就避免了待测气体的分子离子与气体中的中性分子发生碰撞导致的中和反应以及飞行轨道的偏离，保证质谱仪的检测精度和响应时间。

质谱仪

丁香通

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周锦帆