四极滤质器英文解释翻译、四极滤质器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 quadrupole mass filter

分词翻译：

四极的英语翻译：

【化】 quadrupole

滤质的英语翻译：

【化】 filter(ing) medium

器的英语翻译：

implement; organ; utensil; ware
【医】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

专业解析

四极滤质器（Quadrupole Mass Filter）

汉英术语对照

中文：四极滤质器
英文：Quadrupole Mass Filter
定义

四极滤质器是质谱仪的核心部件，通过交变电场筛选特定质荷比（m/z）的离子。其由四根平行对称的圆柱形或双曲面电极构成，通过施加直流电压（DC）与射频电压（RF）形成动态电场，仅允许特定 m/z 的离子稳定通过，其余离子因轨迹失稳被滤除。

工作原理

电场动力学
四极杆间叠加的DC与RF电压形成高频振荡电场。离子进入电场后，其运动轨迹由马蒂厄方程（Mathieu equation）描述：

$$ frac{du}{dxi} + (a_u - 2q_u cos 2xi)u = 0

$$

其中 a 和 q 为稳定性参数，与电压及离子 m/z 相关。仅满足 a-q 稳定区的离子能通过滤质器。
质量筛选机制
调节DC/RF电压比例可改变稳定区范围，实现扫描不同 m/z 离子。例如：
- 固定 RF/DC 比值时，仅特定 m/z 离子轨迹稳定；
- 扫描电压可实现全谱分析。

核心结构

组件	功能描述
四根电极	平行对称排列，截面呈双曲面或圆柱形
RF发生器	施加高频振荡电压（通常1–3 MHz）
DC电源	提供直流偏压，与RF叠加形成复合电场
真空腔体	维持高真空环境（≤10⁻⁵ Torr），减少离子碰撞

应用领域

质谱分析：气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）中用于高精度质量筛选。
空间探测：航天器携带的小型质谱仪，如火星探测器中的大气成分分析。
工业过程监控：实时检测半导体制造中的痕量气体杂质。

权威参考文献

Springer教材：《质谱原理》（Principles of Mass Spectrometry），详述四极滤质器数学模型。
IEEE期刊：Journal of Mass Spectrometry，讨论电极几何形状对分辨率的影响。
NASA技术报告：火星车质谱仪设计中的四极杆优化方案。

网络扩展解释

四极滤质器（Quadrupole Mass Filter）是一种基于电场动态筛选离子的质量分析装置，广泛应用于质谱仪中。以下从结构、原理、特点和应用四个方面进行详细解释：

1.结构与电场配置

四极滤质器由四根平行排列的圆柱形或双曲面金属极杆组成，相对的两极杆分别连接两组电极。两组电极上施加数值相等、极性相反的直流电压（$U{dc}$）和高频射频交流电压（$V{rf}cos(omega t)$），形成双曲线形交变电场。

2.工作原理

离子从离子源进入四极场后，其运动轨迹由马蒂厄方程描述，受电场力的动态调控： $$ frac{dx}{dxi} + (a - 2qcos2xi)x = 0 frac{dy}{dxi} - (a - 2qcos2xi)y = 0 $$ 其中，$a = frac{8eU}{momegar_0}$，$q = frac{4eV}{momegar_0}$，$r_0$为场半径。只有特定质荷比（$m/z$）的离子能在电场中保持稳定轨迹通过极杆区域，其余离子因振幅过大撞击极杆被过滤。通过调节$U$和$V$的比值，可实现质量扫描。

3.核心特点

体积小、扫描快：无磁铁设计使其结构紧凑，适合与色谱联用（如GC-MS、LC-MS）。
高灵敏度：离子流通量大，适用于痕量分析。
局限性：质量范围较窄（通常<4000 Da），分辨率较低，存在质量歧视效应。

4.主要应用

生物分析：在蛋白质组学、代谢组学中用于复杂样品的快速检测。
残余气体分析：检测高真空系统中的气体成分及分压。
环境监测：与色谱联用，分析污染物成分。

公式补充（质量筛选条件）

稳定通过的离子需满足： $$ frac{U}{V} = frac{a}{2q} = text{常数} $$ 通过线性调节$U$和$V$，实现不同$m/z$离子的依次通过。