四极杆质谱的工作原理及运用范围

四极杆（Quadrupole），是由四根带有直流电压（DC）和叠加的射频电压（RF）的准确平行杆构成，相对的一对电极是等电位的，两对电极之间电位相反。当一组质荷比不同的离子沿平行杆轴向进入由DC和RF组成的电场时，只有满足特定条件的离子作稳定振荡通过四极杆，到达监测器而被检测。通过扫描RF场可以获得质谱图。

四极杆成本低，价格便宜，虽然日常分析的质荷比的范围只能达到3000，但由于分析器内部可容许较高压力，很适合在大气压条件下产生离子的ESI离子化方式，并且，ESI电离特点是产生多电荷，蛋白质和其他生物分子电喷雾电离所产生的电荷分布一般在3000以下，所以四极杆广泛地与ESI联用。另外，三重四极杆由于可以做多级质谱，定量也方便，使用极为广泛。

如上图所示，当设置过滤某一特定离子，那么其它质量的离子则会以多种方式中丢失，比如撞击到四级杆上，或直接偏离去检测器的轨道。
在三重四级杆质谱仪中有3套四级杆过滤器，但是仅有第1和第3套四极杆用作质量分析器。近来的设计将中间设备区分开(取代早期设计的四级杆)，增加了更多的功能，通常将其改称为串联四级杆。

套四级杆(Q1)，作为质量过滤器，传输并加速选定离子，将其送向Q2(被称为碰撞室)。虽然在一些设计中，Q2类似于其它两套四级杆，RF施加在杆上的作用仅是传输，而不是质量选择。Q2中的压力较高，离子在碰撞室内与中性气体相碰撞。结果经CID发生裂解。碎片随后加速进入Q3，另一个质量过滤器，离子被排列后，进入检测器。

四极杆有全扫描（Fullscan）和选择离子扫描（SIM）两种工作方式。其中Fullscan可获得该化合物的完整质谱图，用于NIST等谱库的检索定性。而SIM扫描可获得化合物的几个特征碎片离子，用于定量或靶向筛查。由此，Fullscan与SIM的同时扫描可实现一针进样同时获得定量与定性相关信息，一举两得。

由此，两组四极杆的Fullscan和SIM扫描方式就有了多种组合方式，共计6种。

三重四级杆的应用范围非常广泛，例如在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域都有广泛的应用。它可以用于推动大型机械的运动，也可以用于控制小型机械的精细运动。在一些特殊的场合，三重四级杆还可以与其他液压元件组合使用，形成更加复杂的液压系统，以满足不同的工作需求。

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