
【化】 low voltage mass spectrometry
低壓質譜分析(Low-Pressure Mass Spectrometry Analysis)是指在低于大氣壓的真空環境下,對離子化樣品進行質量-電荷比(m/z)分離與檢測的分析技術。其核心在于利用低壓環境減少離子與背景氣體的碰撞,提高檢測靈敏度和分辨率。以下是詳細解釋:
低壓環境(Low-Pressure Environment)
通常在10⁻³ 至 10⁻⁶ Pa 的真空條件下操作(來源:Yates, 2015,《質譜學原理》)。這一環境通過機械泵和分子渦輪泵實現,确保離子在飛行過程中不受空氣分子幹擾。
英文對照:Low-pressure (adj.) / 低壓的;Mass Spectrometry (n.) / 質譜分析
離子化與質量分析
樣品經離子源(如EI、ESI)電離後,離子在低壓區被加速進入質量分析器(四極杆、離子阱等),按m/z值分離并檢測。低壓環境可減少離子散射損失,提升信噪比(來源:Gross, 2017,《質譜學導論》)。
高靈敏度與分辨率
低壓環境降低離子-分子碰撞,減少峰展寬,使相鄰質譜峰更易區分(如區分m/z 1000.0與1000.1)。
英文對照:Sensitivity (n.) / 靈敏度;Resolution (n.) / 分辨率
減少碎片幹擾
低壓減少碰撞誘導解離(CID),降低本底噪聲,適用于複雜混合物分析(如蛋白質組學)(來源:Aebersold & Mann, 2016,《Nature Reviews Molecular Cell Biology》)。
生物大分子分析
如蛋白質、多肽的質譜鑒定(ESI源結合低壓離子傳輸區),用于疾病标志物發現(來源:NIH-NCI技術報告,2020)。
環境污染物檢測
低壓GC-MS(氣相色譜-質譜聯用)可檢測ppb級有機污染物(如農藥殘留),因低壓提升離子化效率(來源:EPA Method 8270)。
參數 | 典型範圍 | 作用 |
---|---|---|
工作壓強 | 10⁻⁴ – 10⁻⁶ Pa | 維持離子自由程 |
質量範圍 | 50 – 4000 m/z | 覆蓋小分子至生物大分子 |
分辨率 (RP) | > 10,000 (FWHM) | 區分同位素精細結構 |
離子在低壓區的運動遵循:
$$ Delta t = frac{L}{sqrt{frac{2zV}{m}}} $$
其中 ( L ) 為飛行路徑長度,( z ) 為電荷數,( V ) 為加速電壓,( m ) 為離子質量。低壓環境延長平均自由程,減少 ( Delta t ) 的分散(來源:Wiley質譜百科,2022)。
參考文獻
低壓質譜分析是指在較低氣壓環境下進行的質譜分析技術,其核心是通過控制氣壓條件優化離子傳輸與檢測效率。以下是詳細解釋:
低壓質譜分析基于質譜法的通用原理:将樣品離子化後,根據離子的質荷比(m/z)進行分離和檢測。在低壓環境(通常為高真空狀态)中,離子束的運動受氣體分子幹擾減少,可更精确地通過電場和磁場實現質量分離。
普通質譜儀通常也需在真空環境中運行,但“低壓”更強調氣壓的精準控制,尤其適用于需要超高分辨率的場景(如傅裡葉變換質譜)。
如需進一步了解低壓質譜的具體儀器參數或案例,可參考、2、4、6、9等來源中的技術細節。
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