主题：【原创】【答题13】答对1题，30积分就归你

原文由 figoandshanshan 发表:
质谱仪器的分析器是质谱仪器的重要组成部分，也有人把
它形容为一个人的心脏。质谱仪器的主要性能指标，如质量色散、分辨本领、丰度灵敏度直接依赖于分析器，它也是制约灵敏度和系统稳定性的主要部件。
1.19世纪初,单聚焦的磁式分析器：分为方向聚焦分析器和速度聚焦分析器，缺点是有方向、能量发散离子的损失，对分辨率影响大；
2. 1935年，双聚焦质谱仪：几乎在同一时期，Ｍattauch研制了一台性能更加完善的双聚焦质谱仪，这台仪器具有特殊的离子光学系统，能够为分析管道内所有离子提供的双聚焦，并把全部质谱同时记录在平面型的照相干板上。该分析器与火花放电电离离子源相结合，成为后来无机成分分析的主要工具，即火花源质谱仪的雏形。火花源质谱仪在当时是超纯物质和痕量杂质测量不可替代的工具，在相当一段时间内，有效的配合新兴材料的研制，对冶金、电子、半导体工业的发展起了催化剂的作用。然而，由于采用的是Dempster设计的具有180度偏转方向聚焦的分析器。在这种分析器中，分辨本领依赖于离子运动轨迹的曲率半径，有限的磁铁体积直接制约分辨本领的提高。因此，Nier在1940年采用６０°楔形磁铁，建造了具有６０°偏转方向的扇形磁质谱仪。该仪器与前者相比，在具有相同聚焦性能的条件下，体积小，重量轻，被多家实验室和仪器厂商所采纳。Nier不但对自然界稳定同位素研究做出了重要贡献，也是同位素地球化学和同位素宇宙学研究的先驱；他通过对真空系统和电子学的改进，并结合离子能量发散小的Ｎｉｅｒ型的电子轰击离子源，使得质谱仪的分辨本领进一步提高。
3. 四极质谱仪的分析器:采用了四极杆“滤质器”,通过直流和射频电场的改变和选择，进行特定质／荷比的选择，即进行质量扫描。这种非磁性质谱仪具有一系列显著优点。体积小、重量轻，扫描速度快，响应时间短，不存在聚焦和色散等复杂问题，可进行快速质量扫描和成分分析。四极质谱仪与气相色谱联合(GC/MS)成为后来化工、生化、药物、环境和食品分析的不可替代的工具；由两台或三台四极质谱仪组合成的串列质谱仪是分子动力学研究的主要仪器设备。由于四极质量分析器有上述优点和辉煌的业绩，２０世纪８０年代研制的辉光放电质谱仪（ＧＤＭＳ）和电感耦合等离子体质谱仪(ICP/MS)等无机固体质谱仪器也首选四极杆“滤质器”作为质量分析器。这些仪器的诞生和使用，为无机元素和无机成分分析开辟了新的途径，把无机质谱分析法推向更高水平。
4.应该提到的另一种能够用于固体成分分析的动态质量分析器是飞行时间分析
器（ＴＯＦ）。它的工作原理比较简单，即受同一电脉冲激发的离子，具有相同的能量。当这些离子通过无场真空区时，按照动力学原理，飞行速度与其质量的平方根成反比。不同质量的离子从离子源抵达接收器的时间不同，因此，可以根据抵达接收器的时间对离子进行排序和测量。飞行时间分析器与激光电离离子源相结合构成的飞行时间质谱仪（ＴＯＦ），因结构简单，体积小、重量轻，机械调整相对比较容易。仪器的性能主要受电参数控制，具有干扰少，便于操作，能快速扫描等优点，可用于瞬间监控，能够在短时间内扫描全部质谱，适合于原子／分子反应过程研究和相应的分析工作。
5.串列分析器：两级串列质谱仪作为高丰度灵敏度测量的主要工具，通常由两个相同的磁分析器串联而成，根据在串联分析器的离子偏转轨迹不同，可分为Ｃ形结构或Ｓ形结构。这种类型的分析器能有效地阻止强离子束在分析管道传输过程中与管道内残存气体发生弹性或非弹性碰撞生成的散射中性或带电粒子进入接收器，并因此提高了丰度灵敏度。在两个串列磁分析器的后面再加上1个静电分析器（或能量过滤器），或在两个磁分析器中间加一个静电分析器，组成的三级串列质谱仪进一步改善了仪器的丰度灵敏度。
6.近２０年来，因有机分析工作的需要，特别是生物、药物和环境分析工作要
求的特殊性，由两级或多级四极杆组合建造的四级式串列质谱仪及磁-电-四级
或电-磁-四级等多种混合形式的串列质谱仪已经商品化，这些设备既有双聚焦
分析器的功能，又能发挥四级杆的快速扫描的功能，尤其适应有机物分析和原子分子的离子反应研究工作的要求。