質(zhì)譜儀又稱(chēng)質(zhì)譜計(jì),。分離和檢測(cè)不同同位素的儀器。即根據(jù)帶電粒子在電磁場(chǎng)中能夠偏轉(zhuǎn)的原理,，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測(cè)物質(zhì)組成的一類(lèi)儀器,。

質(zhì)譜儀以離子源,、質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置,。電離后的分子因接受了過(guò)多的能量會(huì)進(jìn)一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子,。它們?cè)诩铀匐妶?chǎng)作用下獲取具有相同能量的平均動(dòng)能而進(jìn)入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是將同時(shí)進(jìn)入其中的不同質(zhì)量的離子,，按質(zhì)荷比m/z大小分離的裝置,。分離后的離子依次進(jìn)入離子檢測(cè)器，采集放大離子信號(hào),，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,，繪制成質(zhì)譜圖,。離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器都各有多種類(lèi)型,。質(zhì)譜儀按應(yīng)用范圍分為同位素質(zhì)譜儀,、無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀和有機(jī)質(zhì)譜儀；按分辨本領(lǐng)分為高分辨,、中分辨和低分辨質(zhì)譜儀,；按工作原理分為靜態(tài)儀器和動(dòng)態(tài)儀器。

用法

分離和檢測(cè)不同同位素的儀器,。儀器的主要裝置放在真空中,。將物質(zhì)氣化、電離成離子束,，經(jīng)電壓加速和聚焦,，然后通過(guò)磁場(chǎng)電場(chǎng)區(qū)，不同質(zhì)量的離子受到磁場(chǎng)電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)不同,，聚焦在不同的位置,，從而獲得不同同位素的質(zhì)量譜。質(zhì)譜方法zui早于1913年由J.J.湯姆孫確定,，以后經(jīng) F.W.阿斯頓等人改進(jìn)完善?，F(xiàn)代質(zhì)譜儀經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，仍然利用電磁學(xué)原理,，使離子束按荷質(zhì)比分離,。質(zhì)譜儀的性能指標(biāo)是它的分辨率，如果質(zhì)譜儀恰能分辨質(zhì)量m和m＋Δm,，分辨率定義為m／Δm?，F(xiàn)代質(zhì)譜儀的分辨率達(dá) 105 ～106 量級(jí)，可測(cè)量原子質(zhì)量到小數(shù)點(diǎn)后7位數(shù)字,。

質(zhì)譜儀zui重要的應(yīng)用是分離同位素并測(cè)定它們的原子質(zhì)量及相對(duì)豐度,。測(cè)定原子質(zhì)量的精度超過(guò)化學(xué)測(cè)量方法，大約2／3以上的原子的質(zhì)量是用質(zhì)譜方法測(cè)定的,。由于質(zhì)量和能量的當(dāng)量關(guān)系,，由此可得到有關(guān)核結(jié)構(gòu)與核結(jié)合能的知識(shí)。對(duì)于可通過(guò)礦石中提取的放射性衰變產(chǎn)物元素的分析測(cè)量,，可確定礦石的地質(zhì)年代,。質(zhì)譜方法還可用于有機(jī)化學(xué)分析，特別是微量雜質(zhì)分析,，測(cè)量分子的分子量,，為確定化合物的分子式和分子結(jié)構(gòu)提供可靠的依據(jù)。由于化合物有著像指紋一樣的*質(zhì)譜,，質(zhì)譜儀在工業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用,。

固體火花源質(zhì)譜：對(duì)高純材料進(jìn)行雜質(zhì)分析,。可應(yīng)用于半導(dǎo)體材料有色金屬,、建材部門(mén);氣體同位素質(zhì)譜：對(duì)穩(wěn)定同位素C,、H、N,、O,、S及放射性同位素Rb、Sr,、U,、Pb、K,、Ar測(cè)定,，可應(yīng)用于地質(zhì)石油、醫(yī)學(xué),、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等部門(mén),。

有機(jī)質(zhì)譜儀

有機(jī)質(zhì)譜儀基本工作原理：以電子轟擊或其他的方式使被測(cè)物質(zhì)離子化,，形成各種質(zhì)荷比（m/e）的離子，然后利用電磁學(xué)原理使離子按不同的質(zhì)荷比分離并測(cè)量各種離子的強(qiáng)度,，從而確定被測(cè)物質(zhì)的分子量和結(jié)構(gòu),。

有機(jī)質(zhì)譜儀主要用于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定，它能提供化合物的分子量,、元素組成以及官能團(tuán)等結(jié)構(gòu)信息,。分為四極桿質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀,、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和磁質(zhì)譜儀等,。

有機(jī)質(zhì)譜儀的發(fā)展很重要的方面是與各種聯(lián)用儀（氣相色譜、液相色譜,、熱分析等）的使用,。它的基本工作原理是：利用一種具有分離技術(shù)的儀器，作為質(zhì)譜儀的"進(jìn)樣器",，將有機(jī)混合物分離成純組分進(jìn)入質(zhì)譜儀,，充分發(fā)揮質(zhì)譜儀的分析特長(zhǎng)，為每個(gè)組分提供分子量和分子結(jié)構(gòu)信息,。

可廣泛用于有機(jī)化學(xué),、生物學(xué)、地球化學(xué),、核工業(yè),、材料科學(xué),、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生,、食品化學(xué),、石油化工等領(lǐng)域以及空間技術(shù)和*工作等特種分析方面。

無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀

無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀與有機(jī)質(zhì)譜儀工作原理不同的是物質(zhì)離子化的方式不一樣,，無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀是以電感耦合高頻放電 （ICP）或其他的方式使被測(cè)物質(zhì)離子化,。

無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀主要用于無(wú)機(jī)元素微量分析和同位素分析等方面。分為火花源質(zhì)譜儀,、離子探針質(zhì)譜儀,、激光探針質(zhì)譜儀、輝光放電質(zhì)譜儀,、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,。火花源質(zhì)譜儀不僅可以進(jìn)行固體樣品的整體分析,，而且可以進(jìn)行表面和逐層分析甚至液體分析,；激光探針質(zhì)譜儀可進(jìn)行表面和縱深分析；輝光放電質(zhì)譜儀分辨率高,，可進(jìn)行高靈敏度,，高精度分析，適用范圍包括元素周期表中絕大多數(shù)元素,，分析速度快,，便于進(jìn)行固體分析；電感耦合等離子體質(zhì)譜,，譜線(xiàn)簡(jiǎn)單易認(rèn),，靈敏度與測(cè)量精度很高。

質(zhì)譜分析法的特點(diǎn)是測(cè)試速度快,，結(jié)果,。廣泛用于地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué),、地球化學(xué),、核工業(yè)、材料科學(xué),、環(huán)境科學(xué),、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、食品化學(xué),、石油化工等領(lǐng)域以及空間技術(shù)和*工作等特種分析方面,。

同位素質(zhì)譜儀

同位素質(zhì)譜分析法的特點(diǎn)是測(cè)試速度快，結(jié)果，樣品用量少（微克量級(jí)）,。能測(cè)定元素的同位素比值,。廣泛用于核科學(xué)，地質(zhì)年代測(cè)定,，同位素稀釋質(zhì)譜分析,，同位素示蹤分析。

離子探針

離子探針是用聚焦的一次離子束作為微探針轟擊樣品表面,，測(cè)射出原子及分子的二次離子,，在磁場(chǎng)中按質(zhì)荷比（m/e）分開(kāi)，可獲得材料微區(qū)質(zhì)譜圖譜及離子圖像,，再通過(guò)分析計(jì)算求得元素的定性和定量信息,。測(cè)試前對(duì)不同種類(lèi)的樣品須作不同制備，離子探針兼有電子探針,、火花型質(zhì)譜儀的特點(diǎn),。可以探測(cè)電子探針顯微分析方法檢測(cè)極限以下的微量元素,，研究其局部分布和偏析,。可以作為同位素分析,?？梢苑治鰳O薄表面層和表面吸附物，表面分析時(shí)可以進(jìn)行縱向的濃度分析,。成像離子探針適用于許多不同類(lèi)型的樣品分析，包括金屬樣品,、半導(dǎo)體器件,、非導(dǎo)體樣品，如高聚物和玻璃產(chǎn)品等,。廣泛應(yīng)用于金屬,、半導(dǎo)體、催化劑,、表面,、薄膜等領(lǐng)域中以及環(huán)保科學(xué),、空間科學(xué)和生物化學(xué)等研究部門(mén),。（end）