
【化】 low voltage mass spectrometry
低压质谱分析(Low-Pressure Mass Spectrometry Analysis)是指在低于大气压的真空环境下,对离子化样品进行质量-电荷比(m/z)分离与检测的分析技术。其核心在于利用低压环境减少离子与背景气体的碰撞,提高检测灵敏度和分辨率。以下是详细解释:
低压环境(Low-Pressure Environment)
通常在10⁻³ 至 10⁻⁶ Pa 的真空条件下操作(来源:Yates, 2015,《质谱学原理》)。这一环境通过机械泵和分子涡轮泵实现,确保离子在飞行过程中不受空气分子干扰。
英文对照:Low-pressure (adj.) / 低压的;Mass Spectrometry (n.) / 质谱分析
离子化与质量分析
样品经离子源(如EI、ESI)电离后,离子在低压区被加速进入质量分析器(四极杆、离子阱等),按m/z值分离并检测。低压环境可减少离子散射损失,提升信噪比(来源:Gross, 2017,《质谱学导论》)。
高灵敏度与分辨率
低压环境降低离子-分子碰撞,减少峰展宽,使相邻质谱峰更易区分(如区分m/z 1000.0与1000.1)。
英文对照:Sensitivity (n.) / 灵敏度;Resolution (n.) / 分辨率
减少碎片干扰
低压减少碰撞诱导解离(CID),降低本底噪声,适用于复杂混合物分析(如蛋白质组学)(来源:Aebersold & Mann, 2016,《Nature Reviews Molecular Cell Biology》)。
生物大分子分析
如蛋白质、多肽的质谱鉴定(ESI源结合低压离子传输区),用于疾病标志物发现(来源:NIH-NCI技术报告,2020)。
环境污染物检测
低压GC-MS(气相色谱-质谱联用)可检测ppb级有机污染物(如农药残留),因低压提升离子化效率(来源:EPA Method 8270)。
参数 | 典型范围 | 作用 |
---|---|---|
工作压强 | 10⁻⁴ – 10⁻⁶ Pa | 维持离子自由程 |
质量范围 | 50 – 4000 m/z | 覆盖小分子至生物大分子 |
分辨率 (RP) | > 10,000 (FWHM) | 区分同位素精细结构 |
离子在低压区的运动遵循:
$$ Delta t = frac{L}{sqrt{frac{2zV}{m}}} $$
其中 ( L ) 为飞行路径长度,( z ) 为电荷数,( V ) 为加速电压,( m ) 为离子质量。低压环境延长平均自由程,减少 ( Delta t ) 的分散(来源:Wiley质谱百科,2022)。
参考文献
低压质谱分析是指在较低气压环境下进行的质谱分析技术,其核心是通过控制气压条件优化离子传输与检测效率。以下是详细解释:
低压质谱分析基于质谱法的通用原理:将样品离子化后,根据离子的质荷比(m/z)进行分离和检测。在低压环境(通常为高真空状态)中,离子束的运动受气体分子干扰减少,可更精确地通过电场和磁场实现质量分离。
普通质谱仪通常也需在真空环境中运行,但“低压”更强调气压的精准控制,尤其适用于需要超高分辨率的场景(如傅里叶变换质谱)。
如需进一步了解低压质谱的具体仪器参数或案例,可参考、2、4、6、9等来源中的技术细节。
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