四极杆质谱仪通过选择具有特定m/z（质荷比）值的离子进行分析，起到了质量过滤器的作用。虽然四极杆质谱仪在灵敏度、分辨率或最高质量范围方面不如扇形磁场仪器，但它们在临床实验室中占据主导地位。这是因为它们易于使用、成本相对较低、体积小巧，并且易于与气相色谱 (GC) 或液相色谱 (LC) 系统连接。
图 1. 四极杆质量分析器示意图
原理：
四极杆质量分析器由四根平行的圆柱形杆组成，这些杆具有双曲线横截面。这些杆通过直流电和交流电压充电，以影响离子的运动。充电方式为：两根对角杆具有相同的电压，而两根垂直杆具有相反符号的电压。
图 2. 四极杆质量分析器主视图
离子必须缓慢进入四极杆场（动能仅为几 eV），才能与两根杆之间的振动电磁场相互作用。在直流电 (DC) 中，电压 UU 保持恒定。相反，在交流电 (AC)（表示为 Vcosωt）中，电压方向周期性地反转。当施加交流电压时，离子撞击杆的概率取决于其质量 (mm) 和电荷 (zz)、磁场强度以及振荡频率。
符号 eV 是电子伏特能量的单位，表示电子（带负电荷 1.6×10-19C）经 1 伏特电势差加速后获得的动能。
优缺点：
优点：
– 相对便宜且动态
– 操作快速简便，高通量分析
– 不需要高真空条件 (> 10-7)
– 重现性好，与经典质谱法相似；体积小，扫描速度快，灵敏度高
缺点：
– 质量范围低 (<4000 m/z)
– 分辨率低 (< 4000) – 质量精度差 (>100 ppm)
– 扫描速度慢
– 需要多个分析器
四极杆质谱分析器是质谱仪的核心部件之一，它决定了仪器的分辨率、灵敏度和稳定性。如果您需要陶瓷四极杆组件，请随时联系我们。
