【学习心得之四】大家来交流一下这些商用液质离子源图设计结构的成因

楼主的这个话题我也曾经考虑过，我们想到一起去了，呵呵

其实很多公司在设计离子源是目标都是一样的，把杂质去除的同时尽量提高雾化效率、离子传输效率等，来提高样品的灵敏度。

为了去除杂质，净化样品，很多公司的都把喷雾针和样品入口（一级锥孔）设计成一定的角度，大多是90度的，如Waters、AB等，也有特殊角度的，如岛津、Finnigan的。更有的，在样品入口后面再拐弯的，以进一步净化样品，典型的如Waters的Z-Spray和Agilent的M-Spray。这样做的确能去除中性基团和杂质，但是同样的也损失了灵敏度，降低了离子传输的效率，仪器公司又不得不研制新的技术来弥补损失，比如Waters的T-wave技术。其他去除杂质的方法还有就是用气体，比如AB的气帘气，Agilent的反吹气，Finnigan的吹扫气等。

样品雾化就是靠气体和温度，气体的就不多说了，每家公司都差不多，现在来谈谈加热，Waters的仪器以及Thermo的大部分仪器都可以加热离子源框架，或者离子传输管，所以不再加热气体。但是，AB的Turbo源、Thermo的H-ESI源，都是在喷针旁边在用氮气流加热，为的是提高离子化效率。Agilent/Bruker的仪器对喷针不加热，但是它的离子传输管不能直接用电路加热，所以在传输管外侧就用热氮气流加热。值得注意的是：这种加热气体的设计，会导致仪器耗气量急剧增加（气体加热了以后挥发更快）。所以，凡是采用加热氮气设计的，耗气量会比不采用的大很多。

为了提高样品的传输效率，基本所有的质谱公司在主质量分析器前面总会有一些预六级杆、预八级杆、RF透镜等来聚焦样品的，从而来提高样品灵敏度。

帮忙解答一下图中的问题

最早Analytica公司：
（1）一个典型的三层套管式离子源，中间是液体，外层（鞘层）是辅助液体，最外层是辅助气体
（2）当时认为：喷针冲着采样锥孔（吸极，skimmer），没有角度，即直喷，就会让尽可能多的离子进去
（3）有一个离子传输毛细管，气化的离子在其中运行，进一步完成充分的离子化，再进入后面的质量分析器
（4）后面都是用六极杆/八极杆传输。
缺点：
（1）直喷时，抗污染性能较差，其实，液体流过，真正离子化的部分很少，必须迅速除去积累的液体，而且要抗污染
（2）这时的离子传输毛细管太细了，又不能加热，气化的离子有可能再次冷凝，从而堵塞毛细管。
后来，各公司都借鉴并改进了这一设计，其中，以Finnigan、Agilent等保留更多。
Finnigan改变了喷针，开始用直喷，后来用垂直喷，再后来（就是现在）用60度喷针，据公司说：符合气流动力学，使离子可以尽可能进入，但没进入的又可以快速排走（离子源下面连了一个大管子，接上机械泵，就迅速把脏东西抽走了），但注意：这种设计用在Finnigan的离子阱和串联四极杆上，他们本身 有一个MSQ型单级四极杆，仍然采用垂直喷。
那个传输毛细管，Finnigan把它改成了大口径、金属可加热的。所以，冷凝问题减少很多。当然，如果你总是把很脏的样品、甚至沉淀的样品往里打，估计是个什么也堵了。
在离子传输上，最新型号的用的是方形四极杆。方形四极杆据质谱届的很多专业人士说，是非常好的东西。因为我们知道，真正的四极杆场（常被用作质量分析器）是离子选择性高，通过率不一定高；圆形的六极杆/八极杆优点是：混沌轨道（chaotic trajectory）,没有传输节点（传输节点指的是：周期性出现的离子传不过去）；缺点是：Less collisional damping（即离子容易散开，不容易聚中）。

摘自：分析测试百科firefox

而方形四极杆是混合了四极杆和八极杆的一个混合场，所以，综合了很多场的优点，既保持了六极杆/八极杆的优点，又实现了离子的聚中传输（Good collisional damping），即离子的聚中性更好，不散开。
安捷伦的设计比较简单，
（1）垂直喷针
（2）毛细管是石英镀白金（铂）的、大口径的、外层套着氮气加热的。
石英镀白金毛细管
喷针位置不方便调节（比如Finnigan、Waters、AB离子源都有一个三维微型调距工作台，和玻璃视窗，可以根据样品情况调节喷针位置）。因为样品毕竟千差万别，也就是安捷伦的离子源对真实样品的适应性差一些。不过，其实也是可以调的。就是把离子源喷针组件取下，安捷伦给了一个放大镜，用专用扳手调节以下喷针的长度。
因为毛细管是用氮气加热的（即Dry gas），所以，耗气量很大，对国外用户（很有钱的单位）可能不是个什么大问题，但对国内用户来说，耗气量真的太大了。

六极杆八极杆离子传输示意

方形四极杆

石英镀金毛细管


摘自：分析测试百科firefox

这么好的帖子怎么没人来看,看来做LC/MS的分析人员不多

其实无论哪个公司设计的离子源都是为了提高样品的离子化效率，减少杂质的污染。我们实验室用的是finnigan的，总感觉他们的哪个加热毛细管特容易堵，每次拆下来清洗很麻烦。要抽真空。

我用的finnigan的仪器有隔断阀的，更换加热毛细管不需要重新抽真空，而且毛细管拿点甲醇超声一下就可以了。

我们实验室的那台TSQ洗毛细管也很方便啊，也不需要抽真空啊，lss的是什么型号的呢

很好的帖子，还有就是AB的灵敏度高原因之一可能是取样锥孔比较大，进去的离子多，而waters的和Agilent的较小，也是灵敏度不如AB的原因吧！个人认为。