GCMS氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀工作原理

　　氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀GCMS的基本結(jié)構(gòu)和功能

　　質(zhì)譜系統(tǒng)一般由真空系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測(cè)器和計(jì)算機(jī)控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（工作站）等部分組成。

　　質(zhì)譜儀的離子源、質(zhì)量分析器和檢測(cè)器必須在高真空狀態(tài)下工作，以減少本底的干擾，避免發(fā)生不必要的分子－離子反應(yīng)。質(zhì)譜儀的高真空系統(tǒng)一般由機(jī)械泵和擴(kuò)散泵或渦輪分子泵串聯(lián)組成。機(jī)械泵作為前級(jí)泵將真空抽到10-1－10-2Pa，然后由擴(kuò)散泵或渦輪分子泵將真空度降至質(zhì)譜儀工作需要的真空度10-4－10-5Pa。雖然渦輪分子泵可在十幾分鐘內(nèi)將真空度降至工作范圍，但一般仍然需要繼續(xù)平衡2小時(shí)左右，充分排除真空體系內(nèi)存在的諸如水分、空氣等雜質(zhì)以保證儀器工作正常。

　　氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀的進(jìn)樣系統(tǒng)由接口和氣相色譜組成。接口的作用是使經(jīng)氣相色譜分離出的各組分依次進(jìn)入質(zhì)譜儀的離子源。接口一般應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：(a)不破壞離子源的高真空，也不影響色譜分離的柱效；(b)使色譜分離后的組分盡可能多的進(jìn)入離子源，流動(dòng)相盡可能少進(jìn)入離子源；(c)不改變色譜分離后各組分的組成和結(jié)構(gòu)。

　　離子源的作用是將被分析的樣品分子電離成帶電的離子，并使這些離子在離子光學(xué)系統(tǒng)的作用下，匯聚成有一定幾何形狀和一定能量的離子束，然后進(jìn)入質(zhì)量分析器被分離。其性能直接影響質(zhì)譜儀的靈敏度和分辨率。離子源的選擇主要依據(jù)被分析物的熱穩(wěn)定性和電離的難易程度，以期得到分子離子峰。電子轟擊電離源（EI）是氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀中zui為常見(jiàn)的電離源，它要求被分析物能氣化且氣化時(shí)不分解。

　　質(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的核心，它將離子源產(chǎn)生的離子按質(zhì)荷比（m/z）的不同,在空間位置、時(shí)間的先后或軌道的穩(wěn)定與否進(jìn)行分離，以得到按質(zhì)荷比大小順序排列的質(zhì)譜圖。以四極質(zhì)量分析器（四極桿濾質(zhì)器）為質(zhì)量分析器的質(zhì)譜儀稱(chēng)為四極桿質(zhì)譜。它具有重量輕、體積小、造價(jià)低的特點(diǎn)，是目前臺(tái)式氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀中zui常用的質(zhì)量分析器。

　　檢測(cè)器的作用是將來(lái)自質(zhì)量分析器的離子束進(jìn)行放大并進(jìn)行檢測(cè)，電子倍增檢測(cè)器是色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀中zui常用的檢測(cè)器。

　　計(jì)算機(jī)控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（工作站）的功能是快速準(zhǔn)確地采集和處理數(shù)據(jù)；監(jiān)控質(zhì)譜及色譜各單元的工作狀態(tài)；對(duì)化合物進(jìn)行自動(dòng)的定性定量分析；按用戶(hù)要求自動(dòng)生成分析報(bào)告。

　　標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖是在標(biāo)準(zhǔn)電離條件——70eV電子束轟擊已知純有機(jī)化合物得到的質(zhì)譜圖。在氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀中，進(jìn)行組分定性的常用方法是標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索。即利用計(jì)算機(jī)將待分析組分（純化合物）的質(zhì)譜圖與計(jì)算機(jī)內(nèi)保存的已知化合物的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖按一定程序進(jìn)行比較，將匹配度（相似度）zui高的若干個(gè)化合物的名稱(chēng)、分子量、分子式、識(shí)別代號(hào)及匹配率等數(shù)據(jù)列出供用戶(hù)參考。值得注意的是，匹配率zui高的并不一定是zui終確定的分析結(jié)果。