主题：【讨论】质谱计扫描速度是什么?

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质谱计扫描速度是什么？

    这是安捷伦公司提供的一幅两种质谱检测结果表示方法的对照和说明：

Quadrupole Description

Profile versus spectrum scans

In the upper plot, a profile scan of an ion at m/z 109 is shown. In a typical benchtop mass spectrometer, abundance measurements are collected at 0.10 m/z increments as shown.
When this data is presented in a mass spectrum, a single line is shown. The height and position are derived from the profile scan. Notice that in the plot of the spectrum, a single line is used to indicate that a single mass is present.

译文： 四级杆简介

峰截面轮廓曲线图与与之相对应的各质谱图数据子集扫描

      在上面的图中， 展示了对m/z 109离子的扫描结果。 在标准的台面型质谱计中， 丰度测得值是以0.1 0 m/z为单位步进收集的。
      当这一数据集以质量谱图的形式表达时， 我们只能看到一根直线。 直线的高度和位置来自对峰截面轮廓线式扫描结果的解释。 注意在谱线式图形中， 只用了一根直线表示只存在一种质量数。

      这段文字说明了什么意思呢？ 说明了一般所讲的质谱计扫描速度， 指的是“驱动不同质量离子的动力变化速度”。
      什么东西能以“0.1m/z”为单位步进呢？ 击中探测器的离子数不行， 离子的质量数都大于1。 在高分辨质谱图中最少也是一点几几几， 在低分辨率质谱图中就是1（氢）、 2（氦）、 ... ... 、 12（碳）， 等等之类。 探测器也只会记录电脉冲数， 分不出来离子质量。 “机器的检测时间（莫专家语）”不行， 时间的单位是时、分、 秒、 毫秒（ms）、 纳秒（ns）等等之类。 只有使不同质量的离子分开的加在四级杆和离子阱上的电压可以。 电压是可以“步进”并被精准记录的， 可电压的单位是伏特（V）， 那么， 只有将可以只驱动0.1m/z质量的微粒进入四极杆飞向探测器， 或者只可以将0.1m/z质量的微粒驱出离子阱飞向探测器的电压伏特数， 在质谱计中可能是“纳伏数”， 计算转换表达为m/z值， 就有了“以0.1 0m/z为单位步进收集”的“丰度测得值”。
      为什么上面的“峰截面轮廓线图”会变成下面的“直线图”呢？ 这是因为在电压以0.1m/z步进到到109m/z之前， 因为没有107.99、108.00、 108.10、 108.20的离子， 高分辨力质谱计的高灵敏探测器能测到108.***的离子和109.***的离子， 低分辨力质谱计的探测器啥也测不到， 所以这时没有“丰度”被探测器收集到； 在109m/z之后， 同样没有109.10、 109.20、 ... ...、 110.00、110.10之类的离子， 探测器又啥都收集不到了， 只有在电压步进到109.00m/z时， 探测器才能收集到m/z 109的离子， 在低分辨力质谱计中将109.00左边的108.5**以上的离子和右边的109.500以下的离子（大致是这样吧）统统归入这个m/z109离子的计数值（丰度）， 再将其与质量数对应起来， 就是下面的“直线图”或曰“柱状图”。
      我们知道， 质谱计的探测器只能记录电脉冲数，1amu的氢离子是一个脉冲， 几千amu的蛋白质分子也是一个电脉冲， 如果只从探测器的结果记录， 则只有时间-电脉冲数记录， 而这些电脉冲是多大质量的离子产生的， 则无法分辨。 那么只有让一种质量的离子在一个时间段到达探测器， 才能分辨出来时间序列上的每组计数的离子质量（m/z值）。
      用什么办法使不同质量的离子在一个时间段有序到达探测器呢， 只有改变施加在四级杆和离子阱上的控制电压， 射频（RF）或者直流（DC）， 才能做到， 而电压的变化是能被仪器精确记录的， 精确记录的电压与粒子质量是精确对应的， 所以就可以将由小到大变化的， 驱动质量由小大的离子顺序飞向探测器的电压变化速度表达为单位时间内质量数的变化率， 也就是质谱计的以amu/秒为单位的“扫描速度”， 质谱计的5600amu/sec的扫描速度的意思， 就是仪器可以在一秒钟之内顺序将质量数从1amu到5600amu的离子顺序驱离出阱或者分质量过杆， 只是这个扫描速度是驱动离子分质量“过杆”或者“弹出离子阱”的电压变化速度， 不是探测器实际测到的脉冲数。
      安捷伦公司的文章作者和译员喜欢将“驱动离子出阱”写成“扫描离子出阱”， 在这里， 我不愿意用“scan”这个词。