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四極桿質(zhì)量分析器原理Bio-MassSpectrometryR&DLab MSKB〔質(zhì)譜學(xué)問庫〕四極桿是什么?四極桿是四極桿質(zhì)譜儀的核心,全稱是四極桿質(zhì)量分析器——Quadrupole。它是由四根周密加工的電極桿以及分別施加于x、y方向的兩組高壓高頻射頻組成的電場分析器。四根電極可以是雙曲面也可而安全的通過四極桿分析器。四極桿技術(shù)精要四極桿是一個(gè)古老的技術(shù)。早期1950年月的時(shí)候,德國物理學(xué)家WolfgangPaul申請的專利944,900(1956)指出四個(gè)雙曲面圍成的電場可以篩選離子。雙45xy180很簡潔計(jì)算的:在每一個(gè)瞬間,四極桿內(nèi)每一點(diǎn)的電勢可以計(jì)算為:這是一個(gè)馬鞍面的電場:射頻電壓伴隨著時(shí)間的轉(zhuǎn)變,四極桿電場的強(qiáng)度和相位在發(fā)生著變化:UV在這一變化的電場中運(yùn)動。這個(gè)電場的特點(diǎn)是:xy等電勢面是一個(gè)馬鞍面?!?,0〕0V,而且是等電勢馬鞍面的鞍點(diǎn)。帶電粒子在其中受到的x方向的作用力與粒子和x軸的距離成正比。xy像彈簧一樣回復(fù)力,可以拴住離子的運(yùn)動范圍。四極桿的加工技術(shù)r的2倍加工,并且長度一般在r的50〔這樣四個(gè)桿子之0 0間的空隙視角僅有1度〕。HP〔HP5970GCMS〕用于制造四極桿的國產(chǎn)金屬鉬桿胚料〔四川〕目前,安捷倫公司的1997年以后的四極桿質(zhì)譜儀均承受了石英鍍金雙曲面FinniganTSQ〔KYKY〕的四極桿氣體分析器也承受了石英鍍鉬的雙曲面四極桿,HP用于制造四極桿的國產(chǎn)金屬鉬桿胚料〔四川〕Sciex1Sciex公司的三重四極桿便是陶瓷鍍金的圓柱型四極桿。純潔的四極桿會導(dǎo)致四極桿性能的下降。但是近10年來高階場的爭論指出,引入1~2%的八極場反而會增加四極桿質(zhì)譜的性能。這一點(diǎn)Sciex公司的爭論人員有很多爭論。目前常見的圓柱型四極桿長度在100~300mmr2~16mm0rr1.12~1.1501000,那么依據(jù)最簡潔的線性傳遞模型,四極桿的精度〔包括圓度、直線性、圓柱度〕、定位精度以及RF10008mm0.6~1.5μm〔LCMS〕通常需要承受陶瓷、石英等高硬度、低膨脹的材料;而GCMS316、鉬等高性能合金。四極桿生產(chǎn)廠家有四極桿分析器出售的廠家:AdaratechASIExtrelHidenInficonPfeifferReliance離子在四極桿分析器內(nèi)的運(yùn)動x這樣離子受到的電場力可以表示為:結(jié)合牛頓其次定律:將電場和加速度開放后,整理,xTinyChemistryisPhysics,TinyPhysicsisMathematics.通過數(shù)值計(jì)算可以得到離子在四極桿中的飛行軌跡:離子順當(dāng)通過四極桿質(zhì)量分析器離子沒有通過四極桿質(zhì)量分析器,撞死在電極外表四極桿與離子阱的精度差異污染,即微觀構(gòu)造優(yōu)化。PCB離子,所以離子理論上并不需要與電極外表接觸。由于離子處于分析器的中心,圓、圓柱甚至平面以及各種外形的混合電極都有報(bào)道實(shí)現(xiàn)離子阱的功能。同時(shí),求。實(shí)踐中,離子阱的加工精度比四極桿的低一個(gè)數(shù)量級即可〔5~15〕古老的Mathieu早在1860年月,數(shù)學(xué)家émileLéonardMathieu 就爭論過這種類型的微分并且給出了格外完備的解后來為了紀(jì)念此人這類方程就稱為馬修方程。馬修方程的形式可以表示為:ξ是其中的無量綱時(shí)間參數(shù)。aq,這兩個(gè)參數(shù)可以簡化方程的解的形式,爭論很便利。aqaqa、qa、q四極桿粗或者場半徑大時(shí)a、q值小。射頻或者直流大時(shí),a、qa、q四極場的穩(wěn)定區(qū)150年前,Mathieu就給出了四極場的穩(wěn)定區(qū)域。在這些區(qū)域中運(yùn)動的離子aq一維馬修〔Mathieu〕方程的解分為假設(shè)干個(gè)穩(wěn)定葉片x180xy面四極桿的穩(wěn)定圖。四極桿穩(wěn)定區(qū)域以及特別點(diǎn)實(shí)際應(yīng)用比較少〔HHe〕。四極桿第一穩(wěn)定區(qū)的特點(diǎn):1.xy和〔0,0〕3.〔0.706,0.237〕4xyx方向穩(wěn)定的區(qū)域y方向穩(wěn)定的區(qū)域xy域。9.針尖上的舞蹈UV關(guān)系:1.這條直線通過原點(diǎn)4.5.m/z直流和射頻確定的狀況下,離子在穩(wěn)定圖上的排布在一條直線上時(shí)全部離子只有處于穩(wěn)定圖頂點(diǎn)的那種可以穩(wěn)定通過〔原點(diǎn)處的離子需要m/z無窮大〕,xyV/UV/U16.8%,即直16.8%。16.8%,那么直線的斜率會太大,不能擦到穩(wěn)定區(qū)域,從而沒有離子通過m/z桿,四極桿的區(qū)分力會下降。四極桿掃描工作線切過第一穩(wěn)定區(qū)的一小塊四極桿的工作就是在第一穩(wěn)定區(qū)域的頂點(diǎn)上完成的。16.8%弱一點(diǎn)的直流,就可以過濾相應(yīng)的離子。通過肯定時(shí)間的積分,就可以知道這種離子的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)變不同的射頻值并配以相應(yīng)的直流值,就可以檢測不同離子的強(qiáng)度。四極桿的掃描化射頻值和相應(yīng)的直流值才能完成“Spectrosc

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