质谱仪的电源及真空系统原理说明
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- 发布日期：2022/12/6 16:21:48
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详细说明
布鲁克三重四极杆质谱仪原理：物质气化后以分子状态进入质谱仪后，经过灯丝发射的电子轰击后，成各种不同的碎片。有的是只掉了一个H，有的是掉了一个基团，有的成为更小的碎片。然后这些碎片进入四极杆后，四极杆通过不同的电的方向变换，这些碎片在通过四极杆时，由于碎片的质量和所带的电核不同。所以也随着四极杆电的方向变换而改变前进方向，带电碎片到达终点的时间不同，质荷比太小或太大的带电碎片它们的方向变换也会过快或过慢会撞到四极杆而不能被检测，中间的碎片会按质荷比由小到大的顺序先后到达接受端，而被检测到。
布鲁克三重四极杆质谱仪电源系统：
因为四级杆系统对于高频电压的需求，在四级杆质谱的核心供电系统中通常不使用磁芯，而使用空气芯变压器以便保证电路对于高频射频的响应。早期的起震元器件采用电容-电感-三极管的自激振荡方式，随电子技术的发展，震荡源多采用电压控制振荡器或采用直接数字合成方式。
布鲁克三重四极杆质谱仪真空系统通常分为两级：
初级真空系统为二级真空系统提供基本真空支持。二级真空系统通常直接与质谱仪腔体相连，使质谱仪达到真空状态。值得注意的是，四级杆质谱仪的真空并非高真空。离子在极杆中运动，大量的能量由电场中获得。为形成稳定的离子云，四级杆质谱中需要存在极为微量的气体用来吸收过量的动能。四级杆质谱仪的真空通常为飞行时间质谱的百分之一，为轨道离子阱质谱的百亿分之一。
初级真空
初级真空通常采用机械泵。真空程度大约为1 mTorr(0.13 Pa)。
机械泵相对卷泵价格低廉，然而需要润滑油才能操作。在进行对气体敏感的分析时，尤其是大气科学领域，通常选择使用卷泵而不是机械泵。
二级真空
二级真空通常采用涡轮分子泵或分散泵。
分子泵体积小，效率相对分散泵要高。通常的分子泵都可以支持350 L/min的气流速度，较为的分子泵可以实现1e-14 Pa的超高真空。
分散泵体积庞大，可达到1-2米。在现代仪器中，基本已经被涡轮分子泵取代。
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