如何选择质谱离子源？

王中泰

如何选择质谱离子源？

随着科研工作的不断深入，科研工作者对于检测手段的要求也越来越高，在科研工作中质谱的应用已经越来越普及。我们在处理样品时会用到质谱仪中的一个重要组成部分—离子源，该怎么选择离子源呢？

我们一起来看看离子源的分类、工作原理和优缺点。希望能对你选择离子源有所帮助哦~

一、气相质谱（GC/MS）离子源

对于气相质谱（GS/MS）来说，主要有电子轰击电离源（EI）、化学电离源（CI）、场致电离源（FI）及场解吸电离源（FD）。我们一起来了解一下：

1、电子轰击离子源（EI）

EI源主要由电离室（离子盒）、灯丝、离子聚焦透镜和一对磁极组成。灯丝发射电子，经聚焦并在磁场作用下穿过离子余弦定理到达收集极。此时进入离子化室的样品分子在一定能量电子的作用下发生电离，离子被聚焦、加速聚焦成离子束进入质量分析器。

EI的优点：

非选择性电离，只要样品能气化都能够离子化；离子化效率高，灵敏度高；EI谱白日做提供丰富的结构信息，是化合物的“指纹谱”；有庞大的标准谱库供检索，谱图是在70eV条件下获得的，谱图重复性好，被称作经典的EI谱（是指谱图中同位素峰的比例能反映构成该离子的天然同位素丰度分布规律。

EI的缺点：

样品必须能气化，不适于难挥发，热不稳定的样品；有的化合物在EI方式下分子离子不稳定易碎裂，得不到分子量信息，谱图复杂解释有一定困难；EI方式只能检测正离子，不检测负离子。

2、化学电离源（CI）

CI和EI一样，灯丝发射的电子使中性分子电离，不同的是样品和反应试剂一起进入离子化室，反应所浓度高于样品浓度，首先电离的是反应试剂中性分子，由于压力较高，发生离子-分子反应，产生各种活性反应离子，这些离子与样品分子再发生离子-分子反应，实现样品分子电离。常用的反应气试剂有甲烷、异丁烷、氨气等.

CI的优点：

CI不仅是获得分子量信息的重要手段，还可通过控制反应，根据离子亲和力和电负性选择不同的反应试剂，用于不同化合物的选择性检测。

CI的缺点：

和EI一样要样品必须能气化，不适于难挥发，热不稳定的样品；而且CI谱图重现性不如EI，没有标准谱库。另外反应试剂易形成较高本低，影响检测限。反应试剂的压力需要摸索。

3.场致电离源/场解电离源（FI/FD）

由一个电极和一组聚焦透镜组成，电压高达几千伏的电极形成一强电场，气态的样品被导入离子区，在强电场作用下使气态分子的电子被拉出电离，形成的离子不会有过剩的能量，因此电子几乎不再进一步裂解FD源，将样品涂在长晶须的电极上，通过电流加热使样品吸解并在强电场作用下发生电离.

FI/FD的优点：

只有分子离子几乎没有碎片离子，而且没有反应试剂形成的本底，谱图比EI图更为简洁。适合于聚合物和同系物的分子量测定，尤其是烃类混合物中各类烃分子量测定。结合高分辨质谱能给出元素组成，从而获得分子式，对化合物鉴定非常有利。

FI/FD的缺点：

和EI、CI一样要样品必须能气化，不适于难挥发，热不稳定的样品。FD虽然可解决样品不易气化和热不稳定问题，但FD源的发射丝需要活化成本较高，重现性较差；灵敏度差，别外高电压易发生放电效应，操作难。同时四极杆和离子阱质谱是不能配置FI源。