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【快速入手掌上知识!】——液质联用的离子源
发表时间:2015-11-11     阅读次数:1070     字体:【

据大量研究表明,虽然质谱的很多方面都会影响灵敏度,但离子源对质谱的影响是非常大的。离子源的设计需要考虑几大因素:一个是离子化效率、一个是抗污染、一个是传输效率。所以,离子源的设计应该不只考虑喷针,还要考虑传输路径,要让离子化的东西,尽可能传到后面的质量分析器去。


最早Analytica公司:

1)一个典型的三层套管式离子源,中间是液体,外层(鞘层)是辅助液体,最外层是辅助气体

2)当时认为:喷针冲着采样锥孔(吸极,skimmer),没有角度,即直喷,就会让尽可能多的离子进去

3)有一个离子传输毛细管,气化的离子在其中运行,进一步完成充分的离子化,再进入后面的质量分析器

4)后面都是用六极杆/八极杆传输。

缺点:

1)直喷时,抗污染性能较差,其实,液体流过,真正离子化的部分很少,必须迅速除去积累的液体,而且要抗污染。

2)这时的离子传输毛细管太细了,又不能加热,气化的离子有可能再次冷凝,从而堵塞毛细管。


后来,各公司都借鉴并改进了这一设计,其中,以Finnigan、Agilent等保留更多。

Finnigan改变了喷针,开始用直喷,后来用垂直喷,再后来(就是现在)用60度喷针,据公司说:符合气流动力学,使离子可以尽可能进入,但没进入的又可以快速排走(离子源下面连了一个大管子,接上机械泵,就迅速把脏东西抽走了),但注意:这种设计用在Finnigan的离子阱和串联四极杆上,他们本身有一个MSQ型单级四极杆,仍然采用垂直喷。

60度的离子源


那个传输毛细管,Finnigan把它改成了大口径、金属可加热的。所以,冷凝问题减少很多。当然,如果你总是把很脏的样品、甚至沉淀的样品往里打,估计是个什么也堵了。

在离子传输上,最新型号的用的是方形四极杆。方形四极杆据质谱届的很多专业人士说,是非常好的东西。因为我们知道,真正的四极杆场(常被用作质量分析器)是离子选择性高,通过率不一定高;圆形的六极杆/八极杆优点是:混沌轨道(chaotic trajectory,没有传输节点(传输节点指的是:周期性出现的离子传不过去);缺点是:Less collisional damping(即离子容易散开,不容易聚中)。

六极杆/八极杆离子传输示意


而方形四极杆是混合了四极杆和八极杆的一个混合场,所以,综合了很多场的优点,既保持了六极杆/八极杆的优点,又实现了离子的聚中传输(Good collisional damping),即离子的聚中性更好,不散开。

方形四极杆离子传输示意


安捷伦的设计比较简单,(1)垂直喷针(2)毛细管是石英镀白金(铂)的、大口径的、外层套着

氮气加热的石英镀白金毛细管 石英镀金毛细管01.webp

(3)八极杆传输 安捷伦离子源设计  

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