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GCMS-EI源灯丝工作原理和影响灯丝寿命的主要因素
概述:气相色谱质谱联用仪EI离子源灯丝的基本工作原理,和影响灯丝寿命的主要因素 普通用户在使用气相色谱质谱联用仪的EI(电子轰击)电离源进行分析工作时,经常会遇到灯丝寿命较短的情况,往往难以达到厂家标称的灯丝寿命。想要解决这个问题,首先要掌握灯丝的工作原理,在电子轰击电离源模式下,灯丝的工作方式是恒电流方式,如图1所示:
图1 EI离子源灯丝工作原理
在EI工作模式下,GCMS电气系统提供给发射灯丝较大的工作电流i,灯丝温度升高并发射出电子(某些型号的GCMS,我们可以观察到灯丝温度升高之后的发光现象),该灯丝发射电流值为I。在仪器工作过程中,GCMS电气系统控制电流I值固定不变,当I值由于各种原因发生减小时,系统会自动增大灯丝的供给电流i,使得灯丝发射电流I值恢复设定值。显然较大的灯丝供给电流i,会导致更高的灯丝温度,从而缩短灯丝的寿命。灯丝发射电流存在空间内的物理或者化学的阻碍因素,都会导致灯丝发射电流I的减小,如图2所示。
图2 使灯丝发射电流减小的因素
常见的阻碍来源有:灯丝的物理安装位置不良,色谱柱伸入MS检测器长度过大。来自离子源和色谱系统的污染;色谱柱不良;载气不良(载气中较多杂质消耗了灯丝发射电流);分析方法不良(过短的溶剂切除时间);样品量过大(较大的进样量不仅会损伤灯丝,还会损伤MS后端的检测器); 小结
GCMS分析时,需要严格控制分析环境和分析条件。除了使用高质量载气,老化良好的色谱柱,还可以考虑使用MS程序的方法,以延长灯丝的寿命。