GCMS基础和主要仪器介绍.pptx

一、质谱仪类别表序号序号质谱仪类别质谱仪类别质量分离原理和说明质量分离原理和说明1磁式质磁式质谱仪谱仪单聚焦单聚焦MS不同质量离子在磁场中以不同的曲率不同质量离子在磁场中以不同的曲率半径偏转而分离，仅有方向聚焦，质半径偏转而分离，仅有方向聚焦，质量分辨率较低量分辨率较低单质量双单质量双聚焦聚焦MS分离原理同上，但对某一质量离子在分离原理同上，但对某一质量离子在保持方向聚焦的同时，在电场中的速保持方向聚焦的同时，在电场中的速度分散与磁场中速度分散相互抵消而度分散与磁场中速度分散相互抵消而获得速度聚焦，提高分辨率获得速度聚焦，提高分辨率全质量双全质量双聚焦聚焦MS分离原理同上，在一定质量范围内分离原理同上，在一定质量范围内（如（如1：36）各质量离子均具有速度和）各质量离子均具有速度和方向聚焦的能力方向聚焦的能力第第1页页/共共71页页一、质谱仪类别表序号序号质谱仪类别质谱仪类别质量分离原理和说明质量分离原理和说明2四极质谱仪四极质谱仪QMS（二维四极（二维四极MS）离子在四极场离子在四极场(xyt)=(U+Vcoswt)(x2+y2)/R2中的运动，纵向中的运动，纵向（Z）是匀速运动，横向是振动运动。当直）是匀速运动，横向是振动运动。当直流流/交流电压比（交流电压比（U/V）=0.165时，只有一定时，只有一定质量数的离子有稳定的轨道而接收，其他质质量数的离子有稳定的轨道而接收，其他质量数离子终因振幅不断增加而偏离，所以又量数离子终因振幅不断增加而偏离，所以又称四级杆分析器。称四级杆分析器。3离子阱质离子阱质谱仪谱仪ITMS三维四极三维四极MS（3DQ）内电离式内电离式离子贮存在三维四极阱内作稳定的振动运动，离子贮存在三维四极阱内作稳定的振动运动，当环形电极上的射频电压扫描时（或端电极当环形电极上的射频电压扫描时（或端电极电压轴向调制时），质量数从小到大的离子电压轴向调制时），质量数从小到大的离子依次从四极阱的端电极逸出而接收，离子在依次从四极阱的端电极逸出而接收，离子在阱内形成阱内形成外电离式外电离式离子的分离原理同上。但离子在阱外形成，离子的分离原理同上。但离子在阱外形成，注射到阱内注射到阱内第第2页页/共共71页页一、质谱仪类别表序号序号 质谱仪类别质谱仪类别 质量分离原理和说明质量分离原理和说明4飞行时间质飞行时间质谱仪谱仪TOF-MS不同质量（相同能量）的离子，不同质量（相同能量）的离子，飞过固定距离时所需的时间不同飞过固定距离时所需的时间不同而分离而分离5离子回旋共离子回旋共振质谱仪振质谱仪ICR-MS离子在互为正交的均匀磁场和射离子在互为正交的均匀磁场和射频电场中作回旋共振运动，当回频电场中作回旋共振运动，当回旋半径达到一定大小时被接收。旋半径达到一定大小时被接收。其回旋频率与离子质量成反比其回旋频率与离子质量成反比第第3页页/共共71页页一、质谱仪类别表序号序号质谱仪类别质谱仪类别质量分离原理和说明质量分离原理和说明6串串联联质质谱谱仪仪串联磁式质串联磁式质谱（多个扇谱（多个扇形电磁场）形电磁场）磁式磁式MS-MS，前一个，前一个MS 选择母离子，经高选择母离子，经高能碰撞活化分解成子离子，再由后一个能碰撞活化分解成子离子，再由后一个MS分分析析串联四极串联四极MS 四极四极MS-MS，前一个四极选择母离子，经纯，前一个四极选择母离子，经纯射频四极场低能碰撞活化分解成子离子，再射频四极场低能碰撞活化分解成子离子，再由后一个四极分析由后一个四极分析四极磁式混四极磁式混合型合型前、后前、后MS 类型不同，但作用同上。常见的类型不同，但作用同上。常见的为磁式四极混合型为磁式四极混合型离子阱离子阱(MS)n利用离子阱的选定质量离子贮存能力（采用利用离子阱的选定质量离子贮存能力（采用轴向调制或过滤噪音场技术获得），经一定轴向调制或过滤噪音场技术获得），经一定贮存时间分解成子离子，随后再由离子阱分贮存时间分解成子离子，随后再由离子阱分析，并可重复多次，从而获得时间串联的析，并可重复多次，从而获得时间串联的MS-MS，简写为，简写为(MS)n第第4页页/共共71页页一、质谱仪类别表序号序号质谱仪类别质谱仪类别质量分离原理和说明质量分离原理和说明7气体同位素气体同位素比质谱仪比质谱仪（IRMS）质量分离原理同质谱仪。专用于测定质量分离原理同质谱仪。专用于测定气体同位素比，如气体同位素比，如13C/12C、15N/14N、18O/16O 等等8离子迁移谱离子迁移谱仪（仪（IMS）它能像质谱一样实现气相离子分离，它能像质谱一样实现气相离子分离，但在大气压下进行。离子在电场中的但在大气压下进行。离子在电场中的迁移速度决定于离子迁移率（单位电迁移速度决定于离子迁移率（单位电场下的漂移运动速度），离子按迁移场下的漂移运动速度），离子按迁移率分离，称离子迁移谱仪。类比于飞率分离，称离子迁移谱仪。类比于飞行时间质谱和磁式质谱，它也有时间行时间质谱和磁式质谱，它也有时间分离和空间位置分离两种，可视为特分离和空间位置分离两种，可视为特种谱种谱第第5页页/共共71页页二、二、MS MS 基本参数基本参数指标名称指标名称指标定义及实用指标定义及实用意义意义指标数值指标数值影响因素影响因素质量数范质量数范围围GC-MS 联用仪联用仪可检测到的最高可检测到的最高质量数离子和最质量数离子和最低质量数离子之低质量数离子之间的质量数复盖间的质量数复盖范围，质量数单范围，质量数单位为平均质量单位为平均质量单位，称为位，称为amu，或称为道尔顿，或称为道尔顿，记作记作D 质量数范质量数范围一般指单电荷围一般指单电荷离子而言离子而言小型小型1-1000中型中型1-2000 左左右（四极）右（四极）1-2000（四极）（四极）1-10000（磁式）（磁式）主要决定于质量主要决定于质量分析器的设计参分析器的设计参量量第第6页页/共共71页页二、二、MS MS 基本参数基本参数指标名称指标名称指标定义及实用意义指标定义及实用意义指标数值指标数值影响因素影响因素质量分质量分辨率辨率R在在GC-MS 联用仪所测的质谱图联用仪所测的质谱图上，上，R 表征了分辨相邻两峰的能表征了分辨相邻两峰的能力。计算公式力。计算公式R=(M1+M2)/2(M2-M1(L/W5%)，其中其中M1、M2 为相邻两峰的离子为相邻两峰的离子质量数，质量数，L 为它们分开的距，为它们分开的距，W 5%为离子峰峰高水平为离子峰峰高水平%处的宽度。处的宽度。L和和W 5%单位应一致单位应一致mm 或或amu）。）。质量分析器常用指数扫描，谱线质量分析器常用指数扫描，谱线间隔非等宽，但分辨率在整个质间隔非等宽，但分辨率在整个质量范围内相等；四极质量分析器量范围内相等；四极质量分析器线性扫描，单位质量分辨，最高线性扫描，单位质量分辨，最高可测质量数即为最高分辨率。常可测质量数即为最高分辨率。常以半峰宽以半峰宽W 1/2 作峰宽计算分辨率作峰宽计算分辨率（如峰形呈高斯分布，（如峰形呈高斯分布，W1/2=W 5%/2）小型小型2000（四（四极）极）10000（磁（磁式）式）1、决定于质量、决定于质量分析器的设计分析器的设计参量（如磁场曲参量（如磁场曲率半径、离子出率半径、离子出口缝大小、离子口缝大小、离子在四极场的振在四极场的振动周期数等）动周期数等）2、真空度越好，、真空度越好，R 越越大大3、扫描速度越、扫描速度越快，快，R 越低越低4、离子检测系、离子检测系统响应时间常数统响应时间常数越小，越小，R 越大越大第第7页页/共共71页页二、二、MS MS 基本参数基本参数指标名称指标名称指标定义及实用意义指标定义及实用意义指标数值指标数值影响因素影响因素灵敏度灵敏度（最小检（最小检测量）测量）1、全扫描灵敏度、全扫描灵敏度 对某一固定样品（如硬脂对某一固定样品（如硬脂酸甲酯），对某一电离方法酸甲酯），对某一电离方法（一般分电子轰击（一般分电子轰击EI 和化学和化学电离电离CI 两种），对某一离子两种），对某一离子极性（可分为正、负离子两极性（可分为正、负离子两种）在给定操作条件下（一种）在给定操作条件下（一般为不分流进样，样品色谱般为不分流进样，样品色谱峰半峰宽度约数秒，在样品峰半峰宽度约数秒，在样品全谱的质量范围内，以一定全谱的质量范围内，以一定速度扫描），检测样品的分速度扫描），检测样品的分子离子（子离子（EI）或次分子离子）或次分子离子（CI）的信噪比达到某一标）的信噪比达到某一标准（一般为准（一般为10：1）所需的最）所需的最小进样量为小进样量为GC-MS 的全扫描的全扫描灵敏度灵敏度10001pg1、灵敏度与仪器、灵敏度与仪器的质量分辨在一定的质量分辨在一定范围内成反比范围内成反比2、对不同样品，、对不同样品，不同电离方式，不同电离方式，不同离子极性，不同离子极性，不同操作条件和不不同操作条件和不同信噪比要求，其同信噪比要求，其最小检测量（最小检测量（即灵即灵敏度）亦不同敏度）亦不同第第8页页/共共71页页二、二、MS MS 基本参数基本参数指标名称指标名称指标定义及实用意义指标定义及实用意义指标数值指标数值影响因素影响因素灵敏度（最小灵敏度（最小检检测量）测量）2、选择离子检测灵敏度，除扫、选择离子检测灵敏度，除扫描方式（在选定的一组离子质量描方式（在选定的一组离子质量数内，以某一居留时间，如每峰数内，以某一居留时间，如每峰50ms，循环跳扫）与全扫描灵，循环跳扫）与全扫描灵敏度规定不同外，其余同上敏度规定不同外，其余同上100.1pg1、除扫描方式不、除扫描方式不同外，同上同外，同上2、灵敏度与居留、灵敏度与居留时间成正比时间成正比3、选择反应检测灵敏度，除、选择反应检测灵敏度，除扫描方式（扫描方式（MS1 选定的一组选定的一组离子质量数内，离子质量数内，MS2 选定一选定一组子离子，按一定母子关系循组子离子，按一定母子关系循环跳扫）与全扫描灵敏度规定环跳扫）与全扫描灵敏度规定不同外，不同外，其余同上。应用于其余同上。应用于GC-MS100.1pg 1、除扫描方式、除扫描方式不同外，同上不同外，同上2、灵敏度与测、灵敏度与测量离子的居留量离子的居留时间成正比时间成正比第第9页页/共共71页页二、二、MS MS 基本参数基本参数指标名称指标名称指标定义及实用意义指标定义及实用意义指标数值指标数值影响因素影响因素 最高最高扫描速扫描速度度GC-MS 联用仪获得质谱图时联用仪获得质谱图时最快扫描速度。速度越快，最快扫描速度。速度越快，可获质谱图随可获质谱图随GC 样品变化的样品变化的影响越小，质谱图越接近标影响越小，质谱图越接近标准谱，再生总离子色谱图越准谱，再生总离子色谱图越逼真，一般以一个色谱峰能逼真，一般以一个色谱峰能扫描十次左右。过快的扫描扫描十次左右。过快的扫描会降低仪器的灵敏度和质量会降低仪器的灵敏度和质量分辨率。实际使用的扫描速分辨率。实际使用的扫描速度依分析要求和仪器性能作度依分析要求和仪器性能作综合考虑综合考虑磁式质谱：指磁式质谱：指数扫描已快至数扫描已快至每十倍程质量每十倍程质量数数0.10.2 秒，秒，四极质谱：线四极质谱：线性扫描已快至性扫描已快至2000amu/s10000amu/s,离子阱质谱快离子阱质谱快至至10000amu/s对北扫描质谱，对北扫描质谱，在铁感应线圈在铁感应线圈的自感。磁铁的的自感。磁铁的涡流和磁滞都涡流和磁滞都会影响扫描速会影响扫描速度，一般采用叠度，一般采用叠层磁铁和低压层磁铁和低压大电流激磁线大电流激磁线圈圈第第10页页/共共71页页三、GC-MS 联用仪分类表GC-MS 类别类别小型小型中型中型大型大型性性能能特特点点质量分析质量分析器类别器类别小型四极、离小型四极、离子阱子阱MS中型四极中型四极中型磁式中型磁式大型磁式双聚焦大型磁式双聚焦MS串联质谱（串联质谱（MS-MS）最高质量最高质量数数10002000（四极）（四极）10000（磁式）（磁式）最高分辨最高分辨率率10002000（四极）（四极）10000（磁式）（磁式）体积体积小小中中大大第第11页页/共共71页页四、GC-MS 联用仪主要性能指标指标名称指标名称指标定义及实用意义指标定义及实用意义指标数值指标数值影响因素影响因素多功能多功能计算机多功能：计算机多功能：1、数据采集和实时显示能力、数据采集和实时显示能力2、数据处理、谱库检索和定量分、数据处理、谱库检索和定量分析能力析能力3、主机控制、状态显示和自动化、主机控制、状态显示和自动化管理能力管理能力主机多功能：主机多功能：1、EI/CI 切换（或扫描）装置切换（或扫描）装置2、质谱的直接进样系统、质谱的直接进样系统3、色谱的样品盘自动注射进样器、色谱的样品盘自动注射进样器和自动顶空进样器和自动顶空进样器详见计算详见计算机部分机部分决定于计决定于计算机算机软、硬件软、硬件配置配置决定于决定于GC-MS联用仪主联用仪主机的硬机的硬件配置件配置质量数范围、质量分辨率质量数范围、质量分辨率R、灵敏度（最小检测量）、最高扫描速度见、灵敏度（最小检测量）、最高扫描速度见质谱参数质谱参数第第12页页/共共71页页五、GC-MS 法优点表定性能力高定性能力高用化合物分子的指纹用化合物分子的指纹 质谱图鉴定组分，大大优于色谱质谱图鉴定组分，大大优于色谱保留时间，保留时间，GC-MS 的定性指标有分子离子、功能团离的定性指标有分子离子、功能团离子、离子峰强比、同位素离子峰、离子反应的母子离子、离子峰强比、同位素离子峰、离子反应的母子离子质量数以及总离子流色谱峰、选择离子色谱峰和选子质量数以及总离子流色谱峰、选择离子色谱峰和选择反应色谱峰所对应的保留时间窗择反应色谱峰所对应的保留时间窗一般应用可省略其它色一般应用可省略其它色谱检测器谱检测器GC-MS 联用仪的全扫描工作方式是最通用的灵敏度极联用仪的全扫描工作方式是最通用的灵敏度极高的色谱检测器，而选择离子和选择反应工作方式是高的色谱检测器，而选择离子和选择反应工作方式是最可变和最具有选择性的最高灵敏度的色谱选择性检最可变和最具有选择性的最高灵敏度的色谱选择性检测器，所以应用时可省略其它色谱检测器测器，所以应用时可省略其它色谱检测器分离尚未分离的色谱峰分离尚未分离的色谱峰用提取离子色谱、选择离子监测法和选择反应监测法，用提取离子色谱、选择离子监测法和选择反应监测法，可分离总离子流色谱图上尚未分离或被化学噪音掩盖可分离总离子流色谱图上尚未分离或被化学噪音掩盖的色谱峰的色谱峰提高定量分析精度提高定量分析精度可用同位素稀释和内标技术提高定量精度和定性能力可用同位素稀释和内标技术提高定量精度和定性能力提高仪器功能，实现分提高仪器功能，实现分析自动化析自动化计算机的多功能使仪器的结构更简单，操作更方便，计算机的多功能使仪器的结构更简单，操作更方便，更易于实现分析工作的自动化更易于实现分析工作的自动化第第13页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能1实验室实验室气源条气源条件件GC 载气源载气源常用氦气，纯度大常用氦气，纯度大于于99.995%作色谱分离的流作色谱分离的流动相动相MS 反应气源反应气源常用甲烷、异丁烷、常用甲烷、异丁烷、氨、氧化氮等氨、氧化氮等作质谱化学电离作质谱化学电离反应气反应气减压阀减压阀俗称氧表和氢表俗称氧表和氢表作气瓶减压用作气瓶减压用过滤器过滤器附于氧表后或在附于氧表后或在GC 内内去除气源内水分去除气源内水分和杂质和杂质2色谱载色谱载气状态气状态控制部控制部件件稳压阀（或电子流量稳压阀（或电子流量控制器）、压力表、控制器）、压力表、稳流阀、流量计（浮稳流阀、流量计（浮子、电子式）、柱箱子、电子式）、柱箱恒温和程序升温部件恒温和程序升温部件设置的器件可随设置的器件可随GC-MS 联用仪类联用仪类别和使用要求而异别和使用要求而异控制载气状态参控制载气状态参量：温度、压力量：温度、压力和流速，建立色和流速，建立色谱分离条件谱分离条件第第14页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号 类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能3色谱进样色谱进样及气化部及气化部件类别件类别六通阀进样（气）六通阀进样（气）;自动顶空自动顶空进样（气）进样（气）;手动注射进样手动注射进样（液）（液）;自动注射进样（液）自动注射进样（液）;毛细管分流毛细管分流/不分流进样不分流进样（液）（液）;柱头进样（气、液）柱头进样（气、液）;裂解进样（固）（炉式、热裂解进样（固）（炉式、热丝、居里点、激光）丝、居里点、激光）为实现气、液、为实现气、液、固样品汽化和固样品汽化和瞬时进样的各瞬时进样的各种手动、自动种手动、自动进样器以及适进样器以及适应填充柱和各应填充柱和各种毛细管柱的种毛细管柱的进样系统进样系统第第15页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号 类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能4气相色谱气相色谱柱类别柱类别填充柱填充柱毛细管柱毛细管柱金属毛细管柱金属毛细管柱弹性石英柱弹性石英柱涂壁毛细管柱涂壁毛细管柱涂担体毛细管柱涂担体毛细管柱多空层毛细管柱多空层毛细管柱小径毛细管柱小径毛细管柱中径毛细管柱中径毛细管柱大径毛细管柱大径毛细管柱多维气相色谱柱多维气相色谱柱又称：开管柱又称：开管柱WCOT 柱柱SCOT 柱柱PLOT 柱柱内径内径0.1,0.2mm内径内径0.25,0.32mm内径内径0.53mm(又称又称Maga bore 柱柱)实现混合物分实现混合物分离（色谱柱按离（色谱柱按固定相和长度固定相和长度不同，又可分不同，又可分为多种类别）为多种类别）第第16页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号 类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能5色谱仪检色谱仪检测器类别测器类别TCD 热导、热导、FID 氢火焰、氢火焰、ECD 电电子捕获、子捕获、NPD 氮氮磷、磷、PID光电离光电离等等多种检测器也可联用，在多种检测器也可联用，在GC-MS联用仪中通常省略联用仪中通常省略其它检测器其它检测器实现按保留时实现按保留时间先后的组分间先后的组分鉴定，多种检鉴定，多种检测器联用，增测器联用，增加定性能力加定性能力第第17页页/共共71页页序号序号类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能6GC和和MS中间连接中间连接装置装置接口类别接口类别(一般性一般性)直接全导入型接直接全导入型接口口适合小径毛细管柱适合小径毛细管柱GC流出物全导入流出物全导入MS 离子源离子源分流型接口：开分流型接口：开口分流接口其它口分流接口其它分流接口分流接口适合小径和中径的毛细适合小径和中径的毛细管色谱柱管色谱柱按分流比将按分流比将GC流流出物导入出物导入MS离子离子源，开口分流接口源，开口分流接口能自动使载气多分能自动使载气多分少补少补浓缩型接口：浓缩型接口：（又称（又称分子分离器）分子分离器）最适合填充最适合填充GC 也用于也用于毛细管色谱柱毛细管色谱柱去除载气，浓缩样去除载气，浓缩样品品喷射式分离器：喷射式分离器：单级或双级不锈单级或双级不锈钢喷射分离器钢喷射分离器单级玻璃喷射分单级玻璃喷射分离器离器适合分子最小的载气如：适合分子最小的载气如：H2、He等适合等适合GC-电子电子轰击电离轰击电离MS联用联用适合适合GC-化学电离化学电离MS 联联用用按分子喷射动量按分子喷射动量和扩散能力不和扩散能力不同，分离浓缩同，分离浓缩六、六、GC-MS 联用仪主要部件联用仪主要部件第第18页页/共共71页页序号序号类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能6GC和和MS中间连中间连接装置接装置接口类接口类别别(一般性一般性)分子流式分离器分子流式分离器微孔烧结玻璃微孔烧结玻璃微孔不锈钢微孔不锈钢微孔银膜微孔银膜可变分子流流导式可变分子流流导式又称泻流式分子又称泻流式分子分离器，可一级分离器，可一级或多级，适合于或多级，适合于分子量大小于样分子量大小于样品分子量的载气品分子量的载气根据流动状态改变（粘根据流动状态改变（粘滞流进气，分子流排气）滞流进气，分子流排气）的原理达到分离浓缩的原理达到分离浓缩氟塑料薄壁毛细管氟塑料薄壁毛细管载气为氦气载气为氦气（He）有效）有效只对只对He 渗透而分离渗透而分离硅酮膜溶解式分离硅酮膜溶解式分离器器载气为无机气体，载气为无机气体，样品为有机气体样品为有机气体按溶解度和扩散按溶解度和扩散率不同分离浓缩率不同分离浓缩钯钯-银管反应式分离银管反应式分离器器载气为载气为H2 有效有效氢气在钯氢气在钯-银管内表面催银管内表面催化分解，扩散到外表面，化分解，扩散到外表面，复合后分离复合后分离特殊性特殊性燃烧型接口燃烧型接口GC-同位素质谱联同位素质谱联用用将有机物燃烧成将有机物燃烧成CO2、H2O 等后联用等后联用六、六、GC-MS 联用仪主要部件联用仪主要部件第第19页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号 类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能7质谱仪离质谱仪离子源部件子源部件类别类别电子轰击电离源电子轰击电离源(EI）化学电离源（化学电离源（CI）EI/CI 切换或扫描切换或扫描大气压化学电离源大气压化学电离源（APCI）场致电离源（场致电离源（FI）光致电离源（光致电离源（PI）EI 为最常用离子源为最常用离子源CI 需引入反应气，增加气需引入反应气，增加气压或增加瓜应离子的存储压或增加瓜应离子的存储时间，时间，APCI 需要放射源或需要放射源或电晕放电源，电晕放电源，FI 和和PI各需各需场离电极和光子源场离电极和光子源将试样分子转将试样分子转化为样品离子化为样品离子第第20页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号 类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能8质量分质量分析器类析器类别别磁式质量分析器：磁式质量分析器：单聚焦磁分析器单聚焦磁分析器双聚焦磁分析器双聚焦磁分析器单质量双聚焦单质量双聚焦全质量双聚焦全质量双聚焦四极质量分析器四极质量分析器QMS离子阱质量分析器离子阱质量分析器ITMS飞行时间质量分析飞行时间质量分析器器TOFMS离子回旋共振质量离子回旋共振质量分析器分析器ICRMS串联质量分析器串联质量分析器MS/MS在全质量双聚焦质量分在全质量双聚焦质量分析器中，不同质量离子析器中，不同质量离子按空间分离，用照相干按空间分离，用照相干板检测，每色谱峰（组板检测，每色谱峰（组分）曝光一次，所以是分）曝光一次，所以是积分式积分式GC-MS联用。联用。除此外，均采用电检测，除此外，均采用电检测，扫描部件使不同质量离扫描部件使不同质量离子按时间分离，每色谱子按时间分离，每色谱峰扫描多次，属于微分峰扫描多次，属于微分式式GC-MS 联用。联用。使离子按质量使离子按质量/电荷比分离，电荷比分离，在固定在固定电荷下按质量电荷下按质量数分离数分离第第21页页/共共71页页序号序号类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能9质量扫质量扫描描部件类部件类别别线性扫描线性扫描用于四极和离子阱用于四极和离子阱质谱仪质谱仪使质量分析器的使质量分析器的工作场强（电场、工作场强（电场、磁场、四极场）在磁场、四极场）在一定条件下，按一一定条件下，按一定规律扫描，此时定规律扫描，此时检测分离子流就检测分离子流就可获得质谱图和可获得质谱图和选择离子检测（或选择离子检测（或多反应检测）的质多反应检测）的质量离子色谱图，供量离子色谱图，供定性和定量分析用定性和定量分析用指数扫描指数扫描用于磁质谱的磁扫用于磁质谱的磁扫描描模拟量扫描模拟量扫描用于非计算机控制用于非计算机控制的质量分析器的质量分析器数字量扫描数字量扫描用于计算机控制的用于计算机控制的质量分析器质量分析器联动扫描联动扫描用于多反应检测的用于多反应检测的GC-MS-MS跳跃扫描跳跃扫描用于选择离子检测用于选择离子检测和多反应检测和多反应检测六、六、GC-MS 联用仪主要部件联用仪主要部件第第22页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能10真空部件真空部件类别类别旋转机械泵旋转机械泵油扩散泵油扩散泵涡轮分子泵涡轮分子泵低真空低真空高真空高真空无油高真空无油高真空为分子分离器、质谱为分子分离器、质谱的离子源，质量分析的离子源，质量分析器和离子流检测室提器和离子流检测室提供所需真空度供所需真空度11离子流检离子流检测部件类测部件类别别总离子流检测器：总离子流检测器：独立电离盒式独立电离盒式部分总离子流式部分总离子流式分离子流积分式分离子流积分式用于积分总离用于积分总离子流检测器和子流检测器和计算机再生总计算机再生总离子流离子流实现总离子流检实现总离子流检测，获得色谱图测，获得色谱图分离子流检测器：分离子流检测器：电子倍增器电子倍增器光电倍增器光电倍增器照相干板及其曝光控照相干板及其曝光控制系统制系统最常用最常用长寿命长寿命用于全质量双用于全质量双聚焦质谱的聚焦质谱的GC-MS实现分离子流检测，实现分离子流检测，获得质谱图和离子色获得质谱图和离子色谱图谱图第第23页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号 类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能12离子流放离子流放大器部件大器部件静电计放大器静电计放大器前置放大器前置放大器宽频带放大器宽频带放大器功率放大器功率放大器以强调放大器放以强调放大器放置位置、工作带置位置、工作带宽和功率宽和功率完成快、慢变化的微电流放完成快、慢变化的微电流放大和功率放大，以供显示和大和功率放大，以供显示和记录记录13信号记录信号记录器类别器类别电位差计记录仪电位差计记录仪紫外感光记录仪紫外感光记录仪磁带、硬盘、软盘磁带、硬盘、软盘打印机、作图仪打印机、作图仪可省可省可省可省属计算机系统属计算机系统属计算机系统属计算机系统记录色谱图记录色谱图记录质谱图记录质谱图作谱图的软拷贝作谱图的软拷贝作谱图的硬拷贝作谱图的硬拷贝14信号显示信号显示器器示波器示波器计算机的监视器计算机的监视器色谱图和质谱图实时显色谱图和质谱图实时显示和后处理显示以及精示和后处理显示以及精测离子质量数的锋匹配测离子质量数的锋匹配显示显示第第24页页/共共71页页六、GC-MS 联用仪主要部件序号序号 类别类别部件名称部件名称说说 明明功功 能能15接口板接口板接口板接口板置于计算机内或置于计算机内或GC-MS 的主机的主机上上实现模实现模/数转换和数转换和数数/模转换模转换16计算机类计算机类别别个人计算机个人计算机（PC）（有的称）（有的称化学工作化学工作站）站）有的也有前有的也有前/后台后台和两机合用功能和两机合用功能实现在线数据处理、仪实现在线数据处理、仪器控制和自动化管理器控制和自动化管理实时执行计算机实时执行计算机 多机应用多机应用多机在线即时处理多机在线即时处理第第25页页/共共71页页七、七、GC-MS 联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质GC-MS 谱图名称谱图名称方法或原理方法或原理用途用途性质性质总离子流色谱图总离子流色谱图（TIC）1.GC 检测器检测器2.MS 总离子检测器：总离子检测器：a.独立电离源独立电离源b.截取部分总离子流截取部分总离子流c.其它方法其它方法3.MS 分离子流模拟量积分器分离子流模拟量积分器4.计算机再生总离子流法计算机再生总离子流法定性和定量定性和定量报告报告用用实时实时单离子色谱图单离子色谱图（SID）GC 进样，进样，MS 固定于某一质量固定于某一质量离子进行检测离子进行检测单离子定性、单离子定性、定量定量实时实时多离子色谱图多离子色谱图（MID）多离子检测器，多质量数跳扫多离子检测器，多质量数跳扫（同选择离子色谱图）（同选择离子色谱图）多离子定性、多离子定性、定量定量实时实时选择离子（质量）选择离子（质量）色谱图（色谱图（SIM）计算机控制下计算机控制下GC-MS 联用仪以联用仪以选择离子检测方式工作选择离子检测方式工作多离子定性、多离子定性、定量定量实时实时第第26页页/共共71页页七、七、GC-MS 联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质GC-MS 谱图名称谱图名称方法或原理方法或原理用途用途性质性质提取离子色谱图提取离子色谱图计算机对全扫描质谱作选择离子的计算机对全扫描质谱作选择离子的提取提取多离子定多离子定性、定量性、定量后处理后处理全扫描模拟量质全扫描模拟量质谱图谱图全扫描棒状质谱全扫描棒状质谱图图GC-MS 联用仪以全扫描方式工作，联用仪以全扫描方式工作，一次全扫描所记录的未经棒状化处一次全扫描所记录的未经棒状化处理的质谱图理的质谱图经棒状化处理的全扫描质谱图。处经棒状化处理的全扫描质谱图。处理方法：取每个质谱峰的整数质量理方法：取每个质谱峰的整数质量作峰位，峰高或面积作峰强，通常作峰位，峰高或面积作峰强，通常由计算机完成由计算机完成定性用定性用定性用定性用实时实时实时实时减本底质谱图减本底质谱图（棒状谱）（棒状谱）从总离子流色谱图中选取色谱峰顶从总离子流色谱图中选取色谱峰顶处和附近基线处对应的两全扫描质处和附近基线处对应的两全扫描质谱图之差谱图之差定性用定性用后处理后处理浓度修正质谱图浓度修正质谱图选取色谱峰顶左右对称区域内质谱选取色谱峰顶左右对称区域内质谱的平均的平均定性用定性用后处理后处理第第27页页/共共71页页七、七、GC-MS 联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质GC-MS 谱图名称谱图名称方法或原理方法或原理用途用途性质性质简化归一棒状质简化归一棒状质谱图（棒状谱）谱图（棒状谱）将以上各种全扫描质谱图按某种简将以上各种全扫描质谱图按某种简化规则简化，并以最强峰为化规则简化，并以最强峰为100，其余峰高为其与最强峰之比的百分其余峰高为其与最强峰之比的百分数表示的棒状质谱图。如取质量数数表示的棒状质谱图。如取质量数和其峰强乘积最大的十条谱线为简和其峰强乘积最大的十条谱线为简谱；每隔谱；每隔14 质量数取两个强峰的质量数取两个强峰的简谱；取简谱；取1526 条出现几率最小条出现几率最小谱线谱线组成组成PBM 简谱（用于几率匹配的简谱（用于几率匹配的PBM 检索法）检索法）定性报告定性报告用用后处理后处理谱库（棒状谱）谱库（棒状谱）按一定规则将纯化合物质谱图简化，按一定规则将纯化合物质谱图简化，并作峰强归一化的某类或多类化合并作峰强归一化的某类或多类化合物的质谱图集合物的质谱图集合谱库检索谱库检索用用定性报告定性报告用用后处理后处理第第28页页/共共71页页七、七、GC-MS 联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质GC-MS 谱图名称谱图名称方法或原理方法或原理用途用途性质性质积分总离子流色积分总离子流色谱图谱图对总离子色谱图的色谱峰作面积积对总离子色谱图的色谱峰作面积积分（按一定的面积计算规则）分（按一定的面积计算规则）,可可由计算机进行积分处理，也可由色由计算机进行积分处理，也可由色谱积分记录仪给出谱积分记录仪给出定量报告定量报告用用后处理后处理积分质量离子色积分质量离子色谱图谱图对质量离子色谱图的色谱峰作面积对质量离子色谱图的色谱峰作面积积分，由计算机给出积分，由计算机给出定量报告定量报告用用后处理后处理三维谱图三维谱图按一定时间间隔将循环全扫描质顺按一定时间间隔将循环全扫描质顺序排列的质谱图集合。序排列的质谱图集合。X：质量数：质量数 Y：时间：时间 Z：离子流强度：离子流强度反映反映GC-MS 一次一次运行数据运行数据的总体外的总体外貌貌后处理后处理第第29页页/共共71页页七、七、GC-MS 联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质联用仪仪常用谱图获得的方法、用途及性质GC-MS 谱图名称谱图名称方法或原理方法或原理用途用途性质性质单反应检测或多单反应检测或多反应检测的质量反应检测的质量离子色谱图，又离子色谱图，又称选择反应色谱称选择反应色谱图图在在GC 进样下利用进样下利用MS-MS 联用技联用技术使两质谱仪工作于某个或多个离术使两质谱仪工作于某个或多个离子反应所对应的母、子离子检测状子反应所对应的母、子离子检测状态时取得的离子色谱图态时取得的离子色谱图进一步提进一步提高检测的高检测的灵敏度和灵敏度和选择性，选择性，定性、定定性、定量共用量共用实时实时某色谱峰的照相某色谱峰的照相干板质谱图干板质谱图在在GC 进样下，离分辨全质量双聚进样下，离分辨全质量双聚焦质谱仪的照相干板在某一选定的焦质谱仪的照相干板在某一选定的GC 峰的居留时间内进行离子曝光峰的居留时间内进行离子曝光检测检测精测质量精测质量定性用；定性用；感光密度感光密度定量用定量用对干板对干板进行后进行后处理得处理得出出第第30页页/共共71页页八、八、GC-MS 联用仪的计算机及软件功能联用仪的计算机及软件功能序号序号功能名称功能名称说说 明明1自检和故障诊自检和故障诊断断计算机通过自检和对计算机通过自检和对GC-MS 联用仪各硬件状联用仪各硬件状态检查，给出故障信息态检查，给出故障信息2启动和停机启动和停机有的有的GC-MS 联用仪，在积压组件按要求安装、联用仪，在积压组件按要求安装、连接和部分通电后，通过启动和停机程序，指连接和部分通电后，通过启动和停机程序，指导用户按步启动和停机导用户按步启动和停机3控制硬件状态控制硬件状态显示工作参量显示工作参量实现质量扫描实现质量扫描计算机通过接口板和各通讯电缆对计算机通过接口板和各通讯电缆对GC-MS 联联用仪（包括自动进样装置）各硬件实行部分或用仪（包括自动进样装置）各硬件实行部分或全面控制。显示硬件状态和工作参量。实现计全面控制。显示硬件状态和工作参量。实现计算机控制下数字化连续循环扫描和选择离子或算机控制下数字化连续循环扫描和选择离子或反应工作方式（反应工作方式（SIM 或或SRM）下的质量数跳扫）下的质量数跳扫第第31页页/共共71页页八、八、GC-MS 联用仪的计算机及软件功能联用仪的计算机及软件功能序号序号功能名称功能名称说说 明明4调校仪器调校仪器利用常用校准化合物如：全氟三丁胺、十氟三苯利用常用校准化合物如：全氟三丁胺、十氟三苯膦、溴氟苯和全氟煤油等作质量数定标，并调整膦、溴氟苯和全氟煤油等作质量数定标，并调整质谱仪参量（离子源参量、质量数增益和偏置等）质谱仪参量（离子源参量、质量数增益和偏置等），使，使MS 在整个质量数范围内达到校准化合物质在整个质量数范围内达到校准化合物质谱图的一定规范条件。自动做出调校报告，作仪谱图的一定规范条件。自动做出调校报告，作仪器性能状态的记录，以提高仪器状态的重复性和器性能状态的记录，以提高仪器状态的重复性和不同仪器谱图的一致性不同仪器谱图的一致性5数据采集数据采集填入数据采集参量（分全扫描和填入数据采集参量（分全扫描和SIM/SRM）、温）、温度设置表，运行时刻表和实时显示表上的参量。度设置表，运行时刻表和实时显示表上的参量。当设置温度达到时，屏上提示注射样品和输入存当设置温度达到时，屏上提示注射样品和输入存储数据文件名。完成键入文件名和注样后即开始储数据文件名。完成键入文件名和注样后即开始运行，采集数据、显示和存入文件运行，采集数据、显示和存入文件第第32页页/共共71页页序号序号功能名称功能名称说说 明明6实时显示实时显示实时显示功能是在数据采集过程中计算机对每次扫实时显示功能是在数据采集过程中计算机对每次扫描采集的数据的直接显示，在全扫描工作方式下，描采集的数据的直接显示，在全扫描工作方式下，显示随时变化的质谱图；在选择离子或反应监测方显示随时变化的质谱图；在选择离子或反应监测方式下，显示随时延伸着的质量离子色谱图。稍加即式下，显示随时延伸着的质量离子色谱图。稍加即时处理，如对全扫描质谱的离子流求和，可显示随时处理，如对全扫描质谱的离子流求和，可显示随时延伸着的时延伸着的TIC 色谱图。实时显示谱图个数及性质，色谱图。实时显示谱图个数及性质，由数据采集前填入的实时显示表确定。在采集过程由数据采集前填入的实时显示表确定。在采集过程中边采集、边储存、边显示