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質(zhì)譜儀是分離和檢測(cè)不同同位素的儀器，它可以根據(jù)帶電粒子在電磁場(chǎng)中能夠偏轉(zhuǎn)的原理，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測(cè)物質(zhì)組成，在工業(yè)、半導(dǎo)體、材料、石化、醫(yī)學(xué)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等部門(mén)都有著廣泛的應(yīng)用。
質(zhì)譜儀大致可分為有機(jī)質(zhì)譜儀、無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀、同位素質(zhì)譜儀和離子探針，并可以在此基礎(chǔ)上再細(xì)分。
1、有機(jī)質(zhì)譜儀
有機(jī)質(zhì)譜儀基本工作原理：以電子轟擊或其他的方式使被測(cè)物質(zhì)離子化，形成各種質(zhì)荷比(m/e)的離子，然后利用電磁學(xué)原理使離子按不同的質(zhì)荷比分離并測(cè)量各種離子的強(qiáng)度，從而確定被測(cè)物質(zhì)的分子量和結(jié)構(gòu)。
有機(jī)質(zhì)譜儀主要用于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定，它能提供化合物的分子量、元素組成以及官能團(tuán)等結(jié)構(gòu)信息。分為四極桿質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和磁質(zhì)譜儀等。
有機(jī)質(zhì)譜儀的發(fā)展很重要的方面是與各種聯(lián)用儀(氣相色譜、液相色譜、熱分析等)的使用。它的基本工作原理是：利用一種具有分離技術(shù)的儀器，作為質(zhì)譜儀的"進(jìn)樣器"，將有機(jī)混合物分離成純組分進(jìn)入質(zhì)譜儀，充分發(fā)揮質(zhì)譜儀的分析特長(zhǎng)，為每個(gè)組分提供分子量和分子結(jié)構(gòu)信息。
可廣泛用于有機(jī)化學(xué)、生物學(xué)、地球化學(xué)、核工業(yè)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、食品化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域以及空間技術(shù)和公安工作等特種分析方面。
2、無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀
無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀與有機(jī)質(zhì)譜儀工作原理不同的是物質(zhì)離子化的方式不一樣，無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀是以電感耦合高頻放電 (ICP)或其他的方式使被測(cè)物質(zhì)離子化。
無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀主要用于無(wú)機(jī)元素微量分析和同位素分析等方面。分為火花源質(zhì)譜儀、離子探針質(zhì)譜儀、激光探針質(zhì)譜儀、輝光放電質(zhì)譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀?；鸹ㄔ促|(zhì)譜儀不僅可以進(jìn)行固體樣品的整體分析，而且可以進(jìn)行表面和逐層分析甚至液體分析；激光探針質(zhì)譜儀可進(jìn)行表面和縱深分析；輝光放電質(zhì)譜儀分辨率高，可進(jìn)行高靈敏度，高精度分析，適用范圍包括元素周期表中絕大多數(shù)元素，分析速度快，便于進(jìn)行固體分析；電感耦合等離子體質(zhì)譜，譜線簡(jiǎn)單易認(rèn)，靈敏度與測(cè)量精度很高。
質(zhì)譜分析法的特點(diǎn)是測(cè)試速度快，結(jié)果精確。廣泛用于地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)、核工業(yè)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、食品化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域以及空間技術(shù)和公安工作等特種分析方面。
3、同位素質(zhì)譜儀
同位素質(zhì)譜分析法的特點(diǎn)是測(cè)試速度快，結(jié)果精確，樣品用量少(微克量級(jí))。能精確測(cè)定元素的同位素比值。廣泛用于核科學(xué)，地質(zhì)年代測(cè)定，同位素稀釋質(zhì)譜分析，同位素示蹤分析。
4、離子探針
離子探針是用聚焦的一次離子束作為微探針轟擊樣品表面，測(cè)射出原子及分子的二次離子，在磁場(chǎng)中按質(zhì)荷比(m/e)分開(kāi)，可獲得材料微區(qū)質(zhì)譜圖譜及離子圖像，再通過(guò)分析計(jì)算求得元素的定性和定量信息。測(cè)試前對(duì)不同種類的樣品須作不同制備，離子探針兼有電子探針、火花型質(zhì)譜儀的特點(diǎn)。可以探測(cè)電子探針顯微分析方法檢測(cè)極限以下的微量元素，研究其局部分布和偏析?？梢宰鳛橥凰胤治?。可以分析極薄表面層和表面吸附物，表面分析時(shí)可以進(jìn)行縱向的濃度分析。成像離子探針適用于許多不同類型的樣品分析，包括金屬樣品、半導(dǎo)體器件、非導(dǎo)體樣品，如高聚物和玻璃產(chǎn)品等。廣泛應(yīng)用于金屬、半導(dǎo)體、催化劑、表面、薄膜等領(lǐng)域中以及環(huán)?？茖W(xué)、空間科學(xué)和生物化學(xué)等研究部門(mén)。
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