質(zhì)譜儀的主要技術(shù)指標

一、質(zhì)量范圍

質(zhì)量范圍是質(zhì)譜儀所能測定離子質(zhì)荷比的離子質(zhì)量范圍。不同用途質(zhì)譜儀器的質(zhì)量范圍相差很大，穩定同位素氣體質(zhì)譜儀的質(zhì)量范圍通常在1～200之間；固體質(zhì)譜儀的質(zhì)量范圍大都在3～380之間；有機質(zhì)譜儀的質(zhì)量范圍從幾千到幾萬(wàn)不等，甚至更高?，F在質(zhì)譜分析中質(zhì)量范圍大的質(zhì)譜儀是基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀該種儀器測定的分子質(zhì)量可高達10000以上（質(zhì)荷比啊?。簃/z，質(zhì)量單位：amu或u，Da或D）

二、分辨本領(lǐng)

分辨本領(lǐng)又稱(chēng)分辨率（resolution ratio）定義為質(zhì)譜儀可分辨相鄰兩個(gè)質(zhì)譜峰的能力，廣義以R＝M△M來(lái)度量M為可分辨兩個(gè)質(zhì)譜峰的質(zhì)量平均值：△M為可分辨的兩個(gè)質(zhì)譜峰的質(zhì)量差。實(shí)際上，可分辨的兩個(gè)質(zhì)譜峰允許有一定重疊，使用時(shí)應注明重疊程度。通常用兩峰間的峰谷高度為峰高的5％或10％測量分辨率，即分辨率記為R5％或R10％，用下式計算：

R10％=M/△M ×a/b

式中，a為相鄰兩峰的中心距；b為峰高10％處的峰寬；M＝（M1＋M2）2，為兩個(gè)質(zhì)譜峰的質(zhì)量平均值；△M＝M2-M1，為兩個(gè)峰質(zhì)量的差值

分辨率定義示意見(jiàn)圖1

圖1 分辨率定義示意圖

三、靈敏度

同位素質(zhì)譜儀的靈敏度通常用原子/離子的轉換效率來(lái)定義，即用接收器接收到的離子數去除以進(jìn)入離子源的樣品原子總數之比的百分數。靈敏度取決于離子源的電離效率和離子在離子源、分析器的傳輸效率和接收器的接收效率。

四、豐度靈敏度

豐度靈敏度是質(zhì)譜儀器的一個(gè)重要性能指標其定義為:質(zhì)量為M的離子峰AM與它在質(zhì)量數［M＋1］位置，或質(zhì)量數［M-1］位置的離子拖尾峰Am＋1、Am-1之比的倒數，即AM＋1/AM和AM-1/AM豐度靈敏度反映儀器聚焦性能、分辨率，也與測量時(shí)的真空度狀態(tài)相關(guān)。

拖尾峰主要由強峰離子與管道縫隙或管道內殘存的氣體發(fā)生非彈性或彈性碰撞，導致離子散射或電荷轉移形成的帶電離子和非帶電粒子組成。

提高豐度靈敏度的主要原則是:降低離子在傳輸過(guò)程中彈性、非彈性碰撞的概率，阻滯散射離子進(jìn)入接收器。

通過(guò)改善測量時(shí)的真空環(huán)境，減少離子與管道內殘存氣體碰撞概率；使用具有質(zhì)量、能量雙聚焦功能的分析器，及采用不同類(lèi)型阻滯透鏡優(yōu)化離子傳輸，可提高同位素質(zhì)譜儀的豐度靈敏度。

五、精密度和準確度

精密度（或稱(chēng)精度）定義為在規定條件下所獲得的獨立測量結果之間的一致程度。單次進(jìn)樣測量結果的標準偏差稱(chēng)為內精度；重復進(jìn)樣測量結果的標準偏差稱(chēng)為外精度。內精度主要反映儀器性能，外精度由儀器性能和施加的測量條件決定。外精度通常大于內精度。

準確度指測量結果與被測量真值或約定真值間的一致程度。

隨著(zhù)真空、材料、電子學(xué)及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)被用在質(zhì)譜儀器上，使得質(zhì)譜儀的各項性能指標都取得了顯著(zhù)提高。提供的測試數據在國民經(jīng)濟運行過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)不可替代作用。今大，尤其是一些新方法在新一代的質(zhì)譜儀上得以實(shí)現，如原位微區分析方法，對解決地礦、環(huán)境、生化、核裂變產(chǎn)物和宇宙空間的稀有樣品分析具有更加特殊的意義。

在現在分析領(lǐng)域中，質(zhì)譜儀器有著(zhù)不可替代的作用。但由于其結構復雜，儀器制造成本高，同樣限制了它的使用范圍。因此發(fā)展小型及便攜的質(zhì)譜儀器和發(fā)展有更高性能指標的大型質(zhì)譜儀器同樣重要。