文档介绍：质谱技术概述及应用
姓名:杨海源学号:2011201373
摘要
本文概述了质谱仪的原理、构造、特性、分类和发展过程。通过对当前质谱仪领域文献的分析,总结质谱仪发展与应用的特点,在此基础上对其未来的发展趋势进行了讨论。重点综述了质谱仪技术在各个领域的应用,并对其发展提出了展望。首先,质谱仪技术不断更新、发展越来越快;其次,其应用领域越来越广泛,几乎关系国计民生的方方面面都离不开质谱仪;第三,与其它技术不断融合,质谱仪技术已经发展为一门融合多学科的交叉科学。
关键词:质谱,技术,分析,应用
Abstract
This paper mainly introduces the principles, structures, characteristics,classifications,developments and productions of mass spectrometer. The aim of this paper is to tell the characteristic of the development and application of the mass spectrometry, and with this understanding, to analyse its development trends. The applications of the mass spectrometry are summarized in this article. The prospect of mass spectrometry is viewed in the end. Firstly, the mass spectrometry technique is developing faster and faster. Secondly, the application of the mass spectrometry is getting more and more extensive. Thirdly, combined with other techniques, the mass spectrometry is ing a crossing technique.
Key words:Mass spectrometry,Technology,analysis,application
前沿
1910年,英国剑桥卡文迪许实验室的汤姆逊研制出第 1台现代意义上的质谱仪器。1934年,双聚焦质谱仪研制成功,质谱学发展的又一个里程碑,大大提高了仪器的分辨率,为精确原子量测定奠定了基础。第二次世界大战期间,应用于美国原子弹制造计划,质谱进入了实际应用领域。1943年,商用质谱仪用于石油公司,质谱仪进入工农业生产领域。20世纪 50 年代,气相色谱和质谱联用,使得质谱在复杂有机混合物分析方面占有独特地位。20 世纪 50 年代至今,质谱技术不断更新,并与其他技术不断融合。60年代研究GC-MS联用技术。70年代计算机引入。90年代因生物分析的需要,一些新的离子化方法得到快速发展,如快原子轰击离子源,基质辅助激光解吸电离源,电喷雾电离源,大气压化学电离源等。目前,出现了比较成熟的液相色谱-质谱联用仪,感应耦合等离子体质谱仪,富立叶变换质谱仪等。质谱分析法已广泛地应用于化工、能源、药物、刑侦、医学等各个领域。
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质谱分析是先将物质离子化,按离子的质荷比分离,然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。质量是物质的固有特性之一,不同的物质有不同的质量谱,利用这一性质,它可以用来检测小分子化合物、生物大分子以及元素组成等。质谱技术不仅可以得到相对分子质量信息,还可以通过碎片分析得到被分析物质的结构信息,因此可以应用于定性和定量分析,谱峰强度也与它代表的化合
物含量有关。质谱图可提供的信息有:样品元素组成、物质的相对分子质量、物质的结构信息(结构不同)、分子的碎片不同(质荷比不同)、复杂混合物的定性定量分析、样品中原子的同位素比。因此,质谱作为复杂系统分析技术成为现代众多领域研究必不可少的分析工具。
质谱主要原理是使待测化合物产生气态离子,再按质荷比将离子分离和检测的分析方法,检测限可达 10-15~10-12mol 数量级。质谱分析仪按照质荷比对物质进行分离。气体分子经过电子轰击而被电离,阳离子以速度v射入磁场,由洛仑兹力公式知,当磁感应强度B的方向与离子的运动速度方向垂直时,带电荷e的运动离子在磁场中所受的作用力为:FM=evB。离子从无磁场空间射入均匀磁场空间后做圆周运动,这时磁场对离子的作用力为向心力,它和离心力相平衡: evB=mv2/r,其中m :离子质量,e:离