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实验室分析仪器--质谱仪原子轰击型离子源及原理

深蓝

2023/01/31

气质联用（GCMS）

与离子轰击电离相似，原子轰击电离也是利用轰击溅射使样品电离的，所不同的是用于轰击的粒子不是带电离子，而是高速的中性原子，因此原子轰击电离源又称为快原子轰击源（fast atom bombardment source， FAB）。

原子轰击源是20世纪80年代发展起来的一种新技术。由于电离在室温下进行和不要求样品气化，这种技术特别适合于分析高极性、大分子量、难挥发和热稳定性差的样品。具有操作方便、灵敏度高、能在较长时间里获得稳定的离子流、便于进行高分辨测试等优点。因此得到迅速发展，成为生物化学研究领域中的一个重要工具。

原子轰击既能得到较强的分子离子或准分子离子，同时也会产生较多的碎片离子；在结构分析中虽然能提供较为丰富的信息。但也有其不足，主要是:

①甘油或其他基质（matrix）在低于400的质量数范围内会产生许多干扰峰，使样品峰识别难度增加；

②对于非极性化合物，灵敏度明显下降；

③易造成离子源污染。

原子轰击源中使用的轰击原子主要是Ar原子。在放电源中，氩气被电离为Ar，经过一个加速场，Ar具有5～10keV的能量，快速的Ar进入一个充有0.01～0.1Pa氩气的碰撞室，与“静止”的Ar原子碰撞，发生电荷交换。即:

Ar（快速）＋Ar（静止）→Ar（快速）＋Ar^＋（静止）

生成的快速Ar原子保持了原来Ar⁺的方向和大部分能量，从碰撞室射出，轰击样品产生二次离子。在射出碰撞室的快原子中还来杂有Ar⁺，在碰撞室和靶之间设置的偏转极可以将Ar⁺偏转掉，仅使Ar原子轰击样品。图5是原子轰击源的结构示意。

此外，氙气（Xe）、氦气（He）等其他情性气体的原子也可用作轰击原子使用。

图5 原子轰击源的结构示意图

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