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1、原理

 

　　四極桿分析器的原理是選擇性離子穩定（mass  stability），即只允許需要的離子通過四極桿分析器，一次僅能檢測一種離子的強度。這種工作方式的優點是在靜態的狀態下（SIM、MS2），可以連續積分離子的強度，大大提高四極桿的定量的穩定性；但是缺點是在掃描狀態下一次只能接受一種離子通過，其他的離子全部不能通過四極桿，造成了一定的浪費。

 

　　離子阱分析器是選擇性離子不穩定（mass selected instability），即在儲存了離子后，逐個將離子激發出離子阱分析器，理論上離子阱內的所有離子都能被檢測（實際效率在10～50%）。由于必須先將離子儲存在離子阱中，所以離子阱沒有靜態的工作模式，只能按照時序一遍一遍的掃描。優點是花樣多，可以做串級、選擇性離子儲存、阱內反應等；缺點是定量的誤差比較大，一次性能在離子阱中儲存的離子總數有限。

 

2、定性能力

 

　　四極桿的定性能力有限，但是由于四極桿成熟的比離子阱早，有標準的譜圖庫（NIST、weily等），所以應用方法比較齊全。標準的GCMS大多數都是四極桿質譜，配合氣相色譜的預分離、四極桿采樣、軟件搜庫并定量，這個流程早在80年代就已經定型。四極桿質譜不能進行串級質譜，所以對樣品的定性能力有限；在價格高得多的三重四極桿具備串級功能，定性能力強得多。

 

　　離子阱的定性能力要比四極桿強得多。由于離子阱質譜采用了時序工作的方式，可以在阱內空間實現多種反應，最重要的當然是碰撞碎裂（collision induced dissociation，CID）即串級質譜。由于擁有串級質譜操作的能力，離子阱質譜可以通過母離子、子離子的關系，得出母離子的結構信息，確定母離子的性質。而且通過多級串級，可以更進一步了解母離子、子離子以及子離子的子離子（MSn）的結構信息，佐證對離子種類的判斷。商業離子阱GCMS要到80年代末期和90年代初才發展起來，往往離子阱的譜圖比四極桿的匹配度低一些（現在離子阱往往采用分段掃描的技術，把一張譜圖分為4～6段掃描，這樣離子強度信號才能匹配的比較好）。

 

3、定量能力

 

　　四極桿的定量能力是各種質譜中較好的（與磁質譜相當），特別是具備單離子檢測（SIM）功能。SIM能夠連續過濾單一離子，通過長時間積分達到高靈敏度、高動態范圍的能力；四極桿質譜的動態范圍可達6~9個數量級，穩定度可達0.05%～5%。

 

　　離子阱質譜的定量能力有限，由于離子阱一次只能容納一批離子，所以不能進行長時間的積分。離子阱的動態范圍僅有4～5個數量級，穩定度大約在5～50%。