主题：【已应助】【求助】请教一个鲜有人问起的关于液质ESI离子源的问题

说说我的理解吧。
首先，离子源是质谱仪的主要组成之一，是实现样品离子化的区域。样品随流动相进入离子源雾化、电离产生离子，进入质量分析器分析。雾化电离的过程通常是在高压、有时候还要有雾化气、辅助加热器（气）等参与的情况下完成。这个过程本身就会有外界引入的气体和脱溶剂等产生的雾化后的流动相气体等，很难达到真空的状态。
其次，离子源有很多部件、接口，不像质量分析器那样相对密闭，不容易实现真空状态。
第三，离子源经常需要清洗，如果抽成真空，每次清洗都要卸真空，清洗完再抽真空，不仅繁琐，而且影响真空泵的寿命。
最后，解释一下质量分析器内需要真空的原因。真空可以给离子提供较大的自由程。如果有空气,带电粒子可能和空气中的其他分子发生碰撞,影响分离及检测。而在离子源内，有时候需要一些气体和电压参数等来帮助去除水和分子、还有溶剂簇、加簇离子，从而提高样品的灵敏度。

个人感觉，ms中需要真空的是质量分析器那部分，离子源这部分不需要真空吧？个人观点

谢谢风之彩。
我觉得你说的很有道理，因为有外界引入的气体和雾化后产生的流动相气体，很难达到真空状态。
但是，你说的离子源有很多接口部件，不容易达到真空状态，如果是真空，每次拆卸清洗都需要卸真空，比较繁琐，那为什么CI和EI离子源都是在真空下运行呢？
个人觉得你说的第一点是主要原因，可能因为跟要雾化脱溶剂产生离子这个过程有关。

刚刚查到这篇文章，从摘录得到了一些启示。

电喷雾电离过程


在毛细管管口加一高电压，作用于经喷雾头进入离子化室的溶液，再将3~6kV的电压加到毛细管和相对的电极之间，电压导致毛细管末端的液滴表面的电荷增强，高电压导致液体表面分裂和多电荷液滴的形成，与毛细管子相对的电极携带的正或负电荷以产生正或负电荷液滴。对于电喷雾的整体而言，带电液滴的形成是整个电喷雾过程的第一步，而接下来的离子化是进行电喷雾分析的关键。而带电液滴形成分子离子的机制还不清楚。Iribane和Thomson提出场辅助离子蒸发假设。在这种模型中，处于液滴表面的离子是由于带电液滴的溶剂在空气中蒸发，当场力在液滴表面达到临界点时由液相直接进入气相完成离子化的过程。而Rollgen等提出了不同的假设机理，他认为当液滴在大气压下蒸发时，随着溶剂的蒸发，由于液滴直径变小，液滴表面电荷密度增加，当液滴表面电荷达到雷利极限（Raleigh limit），液滴进一步裂变，再次达到雷利极限，再一次“爆炸”，如此循环，当溶剂从小液滴中完全蒸发后形成分子离子。Abbas和Latham的实验证实了从液滴生成分子离子的这一假设。

对于大分子化合物离子化过程的形成可用带电残渣模型理论加以解释，该理论认为大分子气相离子的形成是基于溶剂蒸发，由库仑爆裂辅助及较小液滴的相互排斥而导致液滴形成仅含有一个分子离子的气相离子，此过程所需能量很低，不会导致分子裂解。但是通过离子源内离子传输区的碰撞诱导解离（CID）电压设置可得到一些有效的碎片离子，但这只对一些不稳定结构有效，并且ESI-MS的CID质谱与电子轰击质谱（EI）及快原子轰击质谱（FAB）有一定的不同，可能是由于前者的开裂环境比EI及FAB源更为复杂，因此在对化合物结构的获得上有一定的制约。随着现代技术的发展，电喷雾与串联质谱（MS-MS）相连，即能为化合物提供很多结构信息。

原文由 elevensong 发表:
谢谢风之彩。
我觉得你说的很有道理，因为有外界引入的气体和雾化后产生的流动相气体，很难达到真空状态。
但是，你说的离子源有很多接口部件，不容易达到真空状态，如果是真空，每次拆卸清洗都需要卸真空，比较繁琐，那为什么CI和EI离子源都是在真空下运行呢？
个人觉得你说的第一点是主要原因，可能因为跟要雾化脱溶剂产生离子这个过程有关。

CI和EI是硬电离，分子进入后会遇到很大的能量并被击碎；而ESI是软电离，能形成稳定的分子离子峰，更适合定量。

原文由 dickwang2008(dickwang2008) 发表:

原文由 elevensong 发表:
谢谢风之彩。
我觉得你说的很有道理，因为有外界引入的气体和雾化后产生的流动相气体，很难达到真空状态。
但是，你说的离子源有很多接口部件，不容易达到真空状态，如果是真空，每次拆卸清洗都需要卸真空，比较繁琐，那为什么CI和EI离子源都是在真空下运行呢？
个人觉得你说的第一点是主要原因，可能因为跟要雾化脱溶剂产生离子这个过程有关。

CI和EI是硬电离，分子进入后会遇到很大的能量并被击碎；而ESI是软电离，能形成稳定的分子离子峰，更适合定量。

我觉得你说得很有道理。

要在大气压下除去溶剂、载气、通过离子源与锥之间的电场差和气压的作用让离子和少部分中性粒子进入真空腔内。
离子源要是抽真空，真空系统"压力"得多大呀，你想想一个小小的锥孔透过的气体就需要用机械泵和分子泵一起抽，要是离子源直接在真空里，载气，雾化器的总流量那么大，得用几个泵才抽到合适的真空度。再说离子源那里也没必要抽真空，还要去溶剂呢，不然溶剂也会都跑到机械泵里了

支持，感谢分享。

原文由 风之彩(juju11) 发表:
说说我的理解吧。
首先，离子源是质谱仪的主要组成之一，是实现样品离子化的区域。样品随流动相进入离子源雾化、电离产生离子，进入质量分析器分析。雾化电离的过程通常是在高压、有时候还要有雾化气、辅助加热器（气）等参与的情况下完成。这个过程本身就会有外界引入的气体和脱溶剂等产生的雾化后的流动相气体等，很难达到真空的状态。
其次，离子源有很多部件、接口，不像质量分析器那样相对密闭，不容易实现真空状态。
第三，离子源经常需要清洗，如果抽成真空，每次清洗都要卸真空，清洗完再抽真空，不仅繁琐，而且影响真空泵的寿命。
最后，解释一下质量分析器内需要真空的原因。真空可以给离子提供较大的自由程。如果有空气,带电粒子可能和空气中的其他分子发生碰撞,影响分离及检测。而在离子源内，有时候需要一些气体和电压参数等来帮助去除水和分子、还有溶剂簇、加簇离子，从而提高样品的灵敏度。

解释的很到位，学习了，谢谢

原文由 elevensong(elevensong) 发表:
刚刚查到这篇文章，从摘录得到了一些启示。

电喷雾电离过程

在毛细管管口加一高电压，作用于经喷雾头进入离子化室的溶液，再将3~6kV的电压加到毛细管和相对的电极之间，电压导致毛细管末端的液滴表面的电荷增强，高电压导致液体表面分裂和多电荷液滴的形成，与毛细管子相对的电极携带的正或负电荷以产生正或负电荷液滴。对于电喷雾的整体而言，带电液滴的形成是整个电喷雾过程的第一步，而接下来的离子化是进行电喷雾分析的关键。而带电液滴形成分子离子的机制还不清楚。Iribane和Thomson提出场辅助离子蒸发假设。在这种模型中，处于液滴表面的离子是由于带电液滴的溶剂在空气中蒸发，当场力在液滴表面达到临界点时由液相直接进入气相完成离子化的过程。而Rollgen等提出了不同的假设机理，他认为当液滴在大气压下蒸发时，随着溶剂的蒸发，由于液滴直径变小，液滴表面电荷密度增加，当液滴表面电荷达到雷利极限（Raleigh limit），液滴进一步裂变，再次达到雷利极限，再一次“爆炸”，如此循环，当溶剂从小液滴中完全蒸发后形成分子离子。Abbas和Latham的实验证实了从液滴生成分子离子的这一假设。

对于大分子化合物离子化过程的形成可用带电残渣模型理论加以解释，该理论认为大分子气相离子的形成是基于溶剂蒸发，由库仑爆裂辅助及较小液滴的相互排斥而导致液滴形成仅含有一个分子离子的气相离子，此过程所需能量很低，不会导致分子裂解。但是通过离子源内离子传输区的碰撞诱导解离（CID）电压设置可得到一些有效的碎片离子，但这只对一些不稳定结构有效，并且ESI-MS的CID质谱与电子轰击质谱（EI）及快原子轰击质谱（FAB）有一定的不同，可能是由于前者的开裂环境比EI及FAB源更为复杂，因此在对化合物结构的获得上有一定的制约。随着现代技术的发展，电喷雾与串联质谱（MS-MS）相连，即能为化合物提供很多结构信息。

很专业