化学电离源原理

[b]1.基本原理[/b]大气压化学电离源（atmospheric pressure chemical ionization，APCI）的结构与电喷雾电离源大致相同，不同之处在于APC喷嘴的下游放置一个针状放电电极，通过放电电极的高压放电，使空气中某些中性分子电离，产生H[sub]3[/sub]O[sup]+[/sup]、N[sub]2[/sub][sup]+[/sup]、O[sub]2[/sub][sup]+[/sup]和O[sup]+[/sup]等离子，溶剂分子也会被电离，这些离子与分析物分子进行离子-分子反应，使分析物分子离子化，这些反应过程包括由质子转移和电荷交换产生的正离子，质子脱离和电子捕获产生的负离子等。图1是大气压化学电离源的示意图。[img=image.png,500,299]https://i3.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643167215913880.png[/img]图1 大气压化学电离源示意图[b]2.技术分类[/b]大气压化学电离源是一种场电离离子源，在常压下采用直流等离子体（DC plasma）作为初级的离子源，使得一般在负压下进行的离子-分子反应或电子-分子反应进行电离。[b]3.技术特点[/b]大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因，用ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。APCI主要产生的是单电荷离子，所以分析的化合物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子

其原理是：首先使反应气电离，由被电离的反应气离子与被分析物分子发生分子-离子反应，从而使被分析物离子化 。从化学电离的条件分，有低压（0.1Pa）化学电离、中压（1-2000Pa）化学电离和大气压化学电离。从化学反应的类型分，有正化学电离和负化学电离。正化学电离发生的分子-离子反应主要有质子转移反应、电荷交换反应、亲电加成反应；负化学电离发生的分子-离子反应主要有电子捕获反应、负离子加成反应等。

[b]1.基本原理[/b]表面解吸常压化学电离源（surface desorption atmospheric pressure chemical ionization ，DAPCI）又可写成 SDAPCI，其以APCI工作原理为基础，通过电晕放电的方式将试剂（如水、乙酸等）分子电离，生成初级试剂离子［H[sub]3[/sub]O[sup]+[/sup]，H[sub]2[/sub]O[sup]+[/sup][sup].[/sup]，（H[sub]2[/sub]O）H[sub]2[/sub]O[sup]+[/sup][sup].[/sup]，（H[sub]2[/sub]O）nH[sub]3[/sub]O[sup]+[/sup]等］。初级试剂离子作用于承载粉末、颗粒、液态等样品的玻璃或聚四氟乙烯等材质的平面上，将样品中待测分子解吸并发生分子-离子反应，使待测分子电离。根据待测样品分子的不同， DAPCI也有不同的工作形式，对于有一定挥发性易于解吸的样品分子，可以使用空气作为初级离子试剂［图1（a）］；相对难于解吸的小分子，可以通过使用辅助试剂产生初级试剂离子，增强离子源解吸能力［图1（b）］；对于样品量较少的样品，可以采用微量取样的方式进行分析［图1（c）］；对于较难解吸的大分子，可以使用液体辅助的 DAPCI进行分析［图1（d）］。不管哪种形式的 DAPCI，其主要经过三个过程：[img=image.png,500,329]https://i5.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643167113660594.png[/img]图1 表面解吸常压化学电离示意图（a）无需气体，液体辅助，通过放电针电放电直接检测复杂待测表面的装置示意图；（b）通过气体为离子源增加辅助试剂的装置示意图；（c）通过微量取样针，检测极微量样品的装置示意图；（d）液体辅助DAPCIN装置示意图①放电针电晕放电产生初级离子；②待测物分子从样品表面被解吸出来；③待测物分子与初级离子在电晕放电的迁移区域内发生分子-离子反应，进行能量的转移和电荷的交换，从而完成对待测物分子的电离。[b]2.技术分类 [/b]DAPCI是以电晕放电为基础的，通过初级试剂离子对样品中待测分子进行解吸电离的二维离子化技术。[b]3.技术特点 [/b]DAPCI在复杂样品的直接电离质谱分析中，具有如下特点：①由于电放电能产生比ESI更多的初级离子 DAPCI就有较高的离子化效率和灵敏度；②可以无需载气，可以检测粉末样品；③便于与小型质谱仪联用；④可以无需有毒化学试剂，对样品表面无污染；⑤由于初级离子产生密度较高，对弱极性和非极性物质的检测能力也较高；⑥可以通过选择不同的辅助试剂，来提高分析的选择性；⑦可以在常压下产生自由基阳离子作为初级试剂离子，对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]中分子离子反应的研究具有重要意义；⑧可以应用于样品表面的质谱成像研究；⑨上述各种形式的 DAPCI源，均可非常方便地与各种常见的质谱仪进行联用，如四极杆、离子阱、飞行时间和轨道阱质谱仪等。

请问：1，化学电离源（ci）中的反应气为什么大多数用甲烷等，而很少用氢气？2，一般的化学电离源能检测到氮气和氧气的峰吗？也就是说氮气和氧气在化学电离方式下容易形成离子峰吗？谢谢各位的回答。

ESI源下化合物电离原理？化合物溶液经过高压电厂如何变成带电夜滴？正负离子模式选择是不是只和信号检测有关？

[align=center][font=DengXian]化学电离源（[/font]CI[font=DengXian]）[/font][/align][font=DengXian]很多情况下，[/font]EI[font=DengXian]产生的碎片离子太多导致了鉴定困难。在这种情况下，化学离子化（[/font]CI[font=DengXian]）就非常有用，化学离子化是一种软电离技术，其主要特点是产生的分子离子较离子碎片要多，具有谱图简单、灵敏度高、非常适合[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font]-[font=DengXian]质谱联用仪的离子源等特点。化学离子化中，相对高浓度的反应气体（通常是甲烷、异丁烷、氨气）进入离子源，样品只是所有分子总数的一小部分。电子束和反应气互相作用生成反应气离子。[/font][font=DengXian]化学离子化有两种方式：[/font]CI+[font=DengXian]和[/font]CI-[font=DengXian]。[/font][font=DengXian]首先配制反应气体及样品气体的混合气样，使样品气体占混合气样总量的约千分之一。[/font][font=DengXian]常用的反应气体有甲烷、丙烷、氨气、氢气、氦及氮气等。将[/font]10~300Pa[font=DengXian]压力的混合气样送入电离室，在电离室会发生一系列反应。[/font][font=DengXian]化学电离源是利用反应气体的离子和有机化合物样品的分子发生离子[/font]-[font=DengXian]分子反应而生成样品离子的一种“软”电离方法。化学电离源的结构基本上与离子轰击电离源相同，只是化[/font][font=DengXian]学电离源的电离盒要有较好的密封性，使盒内反应气达到离子[/font][font='Aptos',sans-serif]-[/font][font=DengXian]分子反应所需的压强。现在有机质谱仪上配置的化学电离源大都是与电子轰击电离源结合在一起的[/font][font='Aptos',sans-serif]EI/CI[/font][font=DengXian]组合电离源。[/font][font='Aptos',sans-serif]EI/CI [/font][font=DengXian]组合电离源的电离盒上一般装有一狭缝，在[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]工作状态时，狭缝开得较大；而在[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]电离工作状态时，狭缝关闭，以保证电离盒的密封性。为使[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]和[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]工作状态能很快转换，使得[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]电离工作状态和[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]电离工作状态可交替扫描，以便能在一次进样时能同时得到该样品的[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]谱图和[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]谱图，就要使[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]电离工作状态和[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]电离工作状态转换的时间小于[/font][font='Aptos',sans-serif]1s[/font][font=DengXian]。为此，很多厂家将[/font][font='Aptos',sans-serif]EI/CI [/font][font=DengXian]组合电离源的电离盒设计得很小，以便在[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]电离工作状态扫描后能很快将反应气抽走而成为[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]电离工作状态，而在[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]电离工作状态扫描后通入反应气时，反应气压强能很快达到[/font][font='Aptos',sans-serif] CI [/font][font=DengXian]电离工作状态的需要。但是电离盒作得太小时，往往会使在作[/font][font='Aptos',sans-serif] EI[/font][font=DengXian]电离时样品分子在电离盒内压强过大，而发生样品分子自身的离子[/font][font='Aptos',sans-serif]-[/font][font=DengXian]分子反应，从而得不到样品分子本身的分子离子峰，得到的是双分子的离子峰。这在谱图解析时需引起注意。[/font][font=DengXian]化学电离源所用的反应气可根据所分析的有机化合物样品来选择，常用的有甲烷、异丁烷和氨。反应气在离子盒内的压强为[/font][font='Aptos',sans-serif]10~100Pa[/font][font=DengXian]，以[/font][font='Aptos',sans-serif] 100eV[/font][font=DengXian]能量的电子使电离盒内气体电离。由于电离盒内气体中，反应气是样品的[/font][font='Aptos',sans-serif]103~105[/font][font=DengXian]倍，所以电离时得到的几乎全是反应气分子及其碎片的离子。这些离子与被测有机化合物分子相互碰撞，发生离子[/font][font='Aptos',sans-serif]-[/font][font=DengXian]分子反应，产生被测有机化合物样品分子的准分子离子（[/font][font='Aptos',sans-serif]MH[/font][font=DengXian]）[/font][font='Aptos',sans-serif]+[/font][font=DengXian]和少数碎片离子。在[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]谱图中准分子离子（[/font][font='Aptos',sans-serif]MH[/font][font=DengXian]）[/font][font='Aptos',sans-serif]+[/font][font=DengXian]往往是最强峰，谱图较简单，易解释[/font]

请教各位，化学电离源应用现状如何？这么多年我都没没听说谁在用。

[font=&][size=18px]电子碰撞电离发生在电离室（如图）中，通过扩散泵或涡轮分子泵实现压力小于6×10-7mmHg的真空条件。在2000 °C时，由于热电效应，灯丝发射的电子通过5～100-V的电位差加速到阳极。[/size][/font][font=&][size=18px]为了提高电子与分子的碰撞几率，施加与电场方向相同的磁场。磁场使电子沿垂直于磁感应的方向旋转，加速的匀速直线运动和垂直平面上的圆周运动相结合，使电子作螺旋运动，加长运动轨迹，从而增加与分子碰撞的可能性。[/size][/font][font=&][size=18px]电子与分子发生碰撞，丢失一个电子生成带正电荷的分子离子和一个新电子：[/size][/font][font=&][size=18px]M + e → M+? + 2e[/size][/font][font=&][size=18px]分子离子与相应的中性分子具有相同的实验公式，不同的是其有一个或几个电子。分子离子可以是正的，也可以是负的。这些离子的质量等于组成分子的各种原子的大量同位素的质量之和。符号M+?不是指添加的电子，而是指离子化后的未配对电子。在中性分子上加一个电子（电子俘获）产生一个负的自由离子M-。电子从分子中移除的难易程度取决于其性质，nπσ。分子的电子能量范围为8～12ev；电子常用电子能量为70ev，可提供最大的电离效率。如果碎片过多，会导致M+分子离子峰显著降低，电子能量也可能降低。电子穿过电离源后，被困在阴极上，碰撞产生的离子通过具有一定相同电位的板从电离源中排出。接下来，这些电子在源分析器接口处因V0电位差加速。正极板还用于吸引样品电子碰撞产生的负离子，在负电荷中和后，与其他中性粒子一起被排出。多余的能量被分子离子转化为内能（12～70 eV），用于断裂产生离子碎片。从而在电离室中获得等离子体离子，其中H+最轻，M+最重。所有的离子的寿命都很短（仅毫秒），为了达到分析目的，需尽快从电离源中去除。正离子吸附在电极E1，通过E1和E2之间的狭缝进入。[/size][/font][font=&][size=18px]进样[/size][/font][font=&][size=18px]1.固体、液体或气体有机化合物都可以用EI电离源分析；但是在电离室中，样品需形成气态。[/size][/font][font=&][size=18px]2.样品量一般是微升或微克；当与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用时，可减至微微克。[/size][/font][font=&][size=18px]3.将高沸点固体和液体加入石英坩埚（5 mm长/1 mm直径）并直接转移到电离室中，在电离室中随温度变化缓慢升华。极易挥发的液体首先蒸发，然后进入电离室。[/size][/font][font=&][size=18px]本文由迪信泰检测平台（Biotech-Pack-Analytical）整理编辑。[/size][/font][font=&][size=18px]迪信泰检测平台基于高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]（HPLC）、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质联用[/color][/url]（[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]）、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]（[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]）、生化检测平台，为各科研院所，高校，药企，生物工程类企业提供专业、高效、性价比的小分子化合物检测技术服务包裹。同时，迪信泰检测平台还提供各类生化试剂盒产品及代测服务[/size][/font]

[b]1.基本原理 [/b]基质辅助激光解吸电离源（matrix-assisted laser desorption ionization ，MALDI）需要有基体参与电离过程，其基体一般都是在激光的作用下具有很强的电子吸收能力的有机酸。基体中的样品一般需要高度稀释，以免样品分子之间相互作用。 MALDI可以非常高效地提供生物大分子的分子离子（通常为[M＋H][sup]+[/sup]或[M＋Na][sup]+[/sup]。一般而言，有机酸（即基体）的酸性越强，离子化过程中产生的碎片就越多。值得注意的是，样品-基体的配合物必须形成晶体，如果形成的晶体不好，则意味着样品和基体之间的作用还不充分，难以获得理想的灵敏度和谱图。激发用的激光一般波长均为308nm，但是也可以用二氧化碳的IR激光器来进行激发。在激光的作用下，基体的分子被很快蒸发，样品分子和基体分子之间的作用力被很快削弱，使得样品分子也解离出来，形成离子而进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]，并且具有较大的动能。其工作原理见图1。[b]2.技术分类[/b]基质辅助激光解吸电离源属于光子激发的表面解吸离子源，其能量由激光的光子提供。[b]3.技术特点[/b]基质辅助激光解吸电离源技术具有非常高的灵敏度，需要的样品量一般为pmol～fmol之间，能够用于分子量大于10000Da的生物活性物质分析，还能够很方便地与TOF联用。在成像系统的辅助下，该离子源可以实现样品表面的分子成像。 [img=image.png,500,243]https://i3.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643167183766409.png[/img]图1 基质辅助激光解吸电离源原理示意图

本人做的关于GC/MS 化学电离源（CI）Flash 动画，上次发的是打包文件，这次直接发flash文件。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201012071154156493_01_0_3.swf

热电离离子源是分析固体样品的常用离子源之一。其基本工作原理是:把样品涂覆在高熔点的金属带表面装入离子源，在真空状态下通过调节流过金属带的电流强度使样品加热蒸发，部分中性粒子在蒸发过程中电离形成离子。热电离效率依赖于所用金属带的功函数、金属带的表面温度和分析物质的第一电离电位。通常金属带的功函数越大、表面温度越高、分析物质的第一电离电位越低，热电离源的电离效率就越高。因此具有相对较低电离电位的碱金属、碱土金属和稀土元素均适合使用热电离源进行质谱分析。而一些高电离电位元素，如Cu、Ni、Zn、Mo、Cd、Sb、Pb等过渡元素，在改进涂样技术和使用电离增强剂后，也能得到较好的质谱分析结果。[img=6cb803845e78c0c20db3311688659a1.jpg]https://i2.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178311471374.jpg[/img]图7 表面电离源的示意图图7是表面电离源的示意，结构为单带热电离源。当金属带加热到适当的温度，涂在带上的样品就会蒸发电离。单带源适合于碱金属等低电离电位的元素分析。对于电离电位较高的样品为了得到足够高的电离效率，需要给金属带加更高的工作温度。金属带在升温过程中，样品有可能会在达到合适的电离温度之前，因大量蒸发而耗尽。为了解决这一问题，在其基础上又形成了双带和多带热电离源。即在源中设置两种功能的金属带，一种用于涂样，称样品带；另一种用于电离，叫电离带。这两种带的温度可分别加以控制。当电离带调至合适的温度后，样品带的温度只需达到维持蒸发产生足够的束流。这样既能节制蒸发，又能获得较高的电离效率。还有一种舟形的单带，把铼或钨带设计成舟形，舟内放入样品。由于舟内蒸发的样品在逸出前会与炽热的金属表面进行多次碰撞，增加生成离子的机会，因此，舟形单带的电离效率可接近于多带电离源

电离方式和离子源1.电轰击电离（EI） 一定能量的电子直接作用于样品分子，使其电离，且效率高，有助于质谱仪获得高灵敏度和高分辨率。有机化合物电离能为10eV左右，50-100eV时，大多数分子电离界面最大。70eV能量时，得到丰富的指纹图谱，灵敏度接近最大。适当降低电离能，可得到较强的分子离子信号，某些情况有助于定性。2.化学电离（CI） 电子轰击的缺陷是分子离子信号变得很弱，甚至检测不到。化学电离引入大量试剂气，使样品分子与电离离子不直接作用，利用活性反应离子实现电离，其反应热效应可能较低，使分子离子的碎裂少于电子轰击电离。商用质谱仪一般采用组合EI/CI离子源。试剂气一般采用甲烷气，也有N2,CO,Ar或混合气等。试剂气的分压不同会使反应离子的强度发生变化，所以一般源压为0.5-1.0Torr。3.大气压化学电离（APCI） 在大气压下，化学电离反应速率更大，效率更高，能够产生丰富的离子。通过一定手段将大气压力下产生的离子转移至高真空处（质量分析器中）。早期为Ni63辐射电离离子源，另一种设计是电晕放电电离，允许载气流速达9L/S。需要采取减少源壁吸附和溶剂分子干扰。4.二次离子质谱（FAB/LSIMS） 在材料分析上，人们利用高能量初级粒子轰击表面（涂有样品的金属钯），再对由此产生的二次离子进行质谱分析。主要有快原子轰击（FAB）和液体二次离子质谱（LSIMS）两种电离技术,分别采用原子束和离子束作为高能量初级粒子。一般采用液体基质负载样品（如甘油、硫甘油、间硝基苄醇、二乙醇胺、三乙醇胺或一定比例混合基质等）。主要原理是分子质子化形成MH+离子，其中有些反应会形成干扰。5.等离子解析质谱（PDMS） 采用放射性同位素（如Cf252）的核裂变碎片作为初级粒子轰击样品，将金属箔（铝或镍）涂上样品从背面轰击，传递能量使样品解析电离。电离能大大高于FAB/LSIMS，可分析多肽和蛋白质。6.激光解吸/电离（MALDI） 波长为1250-775的真空紫外光辐射产生光致电离和解吸作用，获得分子离子和有结构信息的碎片，适于结构复杂、不易气化的大分子，并引入辅助基质减少过分碎裂。一般采用固体基质，基质样品比为10000/1。根据分析目的不同使用不同的基质和波长。7.电喷雾电离（ESI） 电喷雾电离采用强静电场（3-5KV），形成高度荷电雾状小液滴，经过反复的溶剂挥发-液滴裂分后，产生单个多电荷离子，电离过程中，产生多重质子化离子。

电离方式和离子源1.电轰击电离（EI） 一定能量的电子直接作用于样品分子，使其电离，且效率高，有助于质谱仪获得高灵敏度和高分辨率。有机化合物电离能为10eV左右，50-100eV时，大多数分子电离界面最大。70eV能量时，得到丰富的指纹图谱，灵敏度接近最大。适当降低电离能，可得到较强的分子离子信号，某些情况有助于定性。2.化学电离（CI） 电子轰击的缺陷是分子离子信号变得很弱，甚至检测不到。化学电离引入大量试剂气，使样品分子与电离离子不直接作用，利用活性反应离子实现电离，其反应热效应可能较低，使分子离子的碎裂少于电子轰击电离。商用质谱仪一般采用组合EI/CI离子源。试剂气一般采用甲烷气，也有N2,CO,Ar或混合气等。试剂气的分压不同会使反应离子的强度发生变化，所以一般源压为0.5-1.0Torr。3.大气压化学电离（APCI） 在大气压下，化学电离反应速率更大，效率更高，能够产生丰富的离子。通过一定手段将大气压力下产生的离子转移至高真空处（质量分析器中）。早期为Ni63辐射电离离子源，另一种设计是电晕放电电离，允许载气流速达9L/S。需要采取减少源壁吸附和溶剂分子干扰。4.二次离子质谱（FAB/LSIMS） 在材料分析上，人们利用高能量初级粒子轰击表面（涂有样品的金属钯），再对由此产生的二次离子进行质谱分析。主要有快原子轰击（FAB）和液体二次离子质谱（LSIMS）两种电离技术,分别采用原子束和离子束作为高能量初级粒子。一般采用液体基质负载样品（如甘油、硫甘油、间硝基苄醇、二乙醇胺、三乙醇胺或一定比例混合基质等）。主要原理是分子质子化形成MH+离子，其中有些反应会形成干扰。5.等离子解析质谱（PDMS） 采用放射性同位素（如Cf252）的核裂变碎片作为初级粒子轰击样品，将金属箔（铝或镍）涂上样品从背面轰击，传递能量使样品解析电离。电离能大大高于FAB/LSIMS，可分析多肽和蛋白质。6.激光解吸/电离（MALDI） 波长为1250-775的真空紫外光辐射产生光致电离和解吸作用，获得分子离子和有结构信息的碎片，适于结构复杂、不易气化的大分子，并引入辅助基质减少过分碎裂。一般采用固体基质，基质样品比为10000/1。根据分析目的不同使用不同的基质和波长。7.电喷雾电离（ESI） 电喷雾电离采用强静电场（3-5KV），形成高度荷电雾状小液滴，经过反复的溶剂挥发-液滴裂分后，产生单个多电荷离子，电离过程中，产生多重质子化离子。

[b]一、电子电离源[/b]电子电离源是有机质谱仪器最基本的离子源，下图为电子电离源的简图，图中阴影区为一定能量的电子与有机蒸气分子相互作用的区域，有机分子失去一个电子形成正电荷离子，然后在推斥板和拉出板的作用下离开离子源。 [img=15](LVJ31OPGRH)WUK]UK1O.png]https://i3.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643166940487833.png[/img][b]1.电子电离的过程[/b]电子电离即EI，早先是 Electron Impact缩写，现在改为Electron lonization的缩写。这是因为前者易造成误解，以为电子真的与有机分子相碰撞面发生离子化，由于在分子的范内电子是如此之小，在0.133 ×10[sup]-6[/sup]kPa (10[sup]-6[/sup]mmHg)的真空条件下要攻击到所相遇的有机分子的任何一个部位都不可能；其次，从有机化合物的键能角度看，碳一氟单键为485kJ/mol，碳一氢三键为890kJ/mol，若70eV能量的电子相当于6688kJ/mol，一且与有机分子相碰撞，那么分子的任何键都会发生断裂，这样有机分子的裂解是无规律可循的。可是，事实上有机化合物的裂解是有规律可循的，因此严格地说，应把EI过程称为电子碰撞诱导裂解。电子靠近或者穿越分子，由于它的波与分子的电场相互作用而发生扭曲，扭曲的波可认为由许多不同的正弦波组成，其中有一些将以适当的频率作用于分子轨道上的价电子，导致后者的激发，最终有机分子抛出一个电子留下了正电荷于分子上形成分子离子，70eV的电子使分子离子化，并给予分子离子的剩余内能5~6eV，也就是这些剩余内能使分子离子发生进一步的单分子离子的裂解反应。[b]2.离子化效率[/b]电子能量在10~15eV(该离子化电位简称IP)时就能使有机化合物分子发生电离。不过此时的离子化效率很低。在50eV时离子化效率达到最大值，但一般是设定在70eV。因为在前者的情况下，任何电子能量的微小变化都可能导致离子化效率的明显变化。通常作为70eV，也有选择在70~100eV，不过标准EI谱图都是在70eV条件下获得，因此把它作为一个标准设定值，改变电子能量对化合物的电子电离谱型有一定的影响，过高的电子能量会增加分子离子的裂解几率。[b]3.离子源和离子化室[/b]电子电离源是包括离子产生、离开离子化区域、形成的离子束进行聚焦，并通过狭缝或者透镜将离子送出离子源这样一个整体。离子化室则属于离子源的一部分，是离子化的工作区域，为了便于清洗和切换离子化室也有做成离子体、离子匣等，它通常总带上灯丝，后者通过电流产生表击用的热电子。灯丝温度约有2000℃，故在热电子的出口处装上屏蔽缝，可控制到达灯丝的有机分子不再返回到离子化区域。离子源内装上的一对磁铁可以使发射电子沿着磁力线方向做螺旋式运动，由此改善电子束的形状和方向，使产生的离子在能量上有小的色散，并有效地提高离子化几率，推斥板和拉出电位透镜使离子很快地离开离子化室，不让形成的正离子在壁上失去正电荷。推斥板加上正电位，帮助把正离子推出。有的仪器的EI源灵敏度还是推斥板电位的函数，它的电位值有两个相应峰值，其中一个有较高的灵敏度和分辨率，但处于不稳定状态；另一个峰值则很稳定。离子源其他各透镜的安排、电极板几何形状是考虑到源内电力线的分布，达到构成一定形状离子束的目的。[b]4. 离子源温度[/b]单靠灯丝发热产生的温度是不能满足离子源的清净要求，通常离子源内还要有加热部件，尽管在真空条件下[例如离子源有0.133×10-6kPa(10-6mmHg)真空，离子化室内真空度则为0.133×10-5kPa(10-5mmHg左右)]，气体分子间的碰撞几率是很小的，且正离子一且形成也很快离开离子化室，所以离子一分子之间的碰撞几率也很小，但这不妨得有机分子与器壁的(在离开离子化室前大约有50次)。所以离子源的温度设置既要低于有机分子热解的温度，也要避免有机分子冷或者产生严重记忆效应。[b]5. EI离子源的正离子[/b]在EI源中，实际上形成正、负电荷两大类离子，可以通过改变极性的办法分别予以接收，在一般的条件下EI源中形成负离子的丰度仅为正离子的0.1%~1.0%，因此大量的研究集中在EI源中产生的正离子。[b](1)分子离子[/b] 它是由分子失去一个电子而形成的，是质谱谱图中最重要的信息。绝大多数有机化合物是偶电子的分子，所以分子离子为奇电子离子。一般不用母离子来称呼分子离子，因为它是相对于子离子而言的，与分子离子相关的还有准分子离子和假分子离子，前者是指M+H或M-H离子，M是指分子，有一些类别的化合物在EI源中能形成上述准分子离子。假分子离子是指分子经离子化后形成与原来分子结构不同的离子，一般认为分子离子的结构与中性分子的结构没有多大差别，许多裂解过程是由此出发。但是，从能量的角度看，分子离子是处于不稳定的激发状态，因此又应该在结构上与中性分子有差异。这一观点也为一些实验结果所证实。例如，Ph-SO-CH[sub]3[/sub]在EI源中能产生苯酚离子，证明该分子离子经重排形成 PhOS-CH[sub]3[/sub]，然后失去SCH[sub]3[/sub]形成上述离子。将有别于原来中性分子结构的分子离子称为假分子离子。[b](2)碎片离子[/b] 分子离子有多种裂解方式，可以说，各种裂解反应是处于竞争之中，由此导致了一系列的碎片离子，分子离子的裂解遵循这样的原则，在所有的裂解反应中哪一个反应需要的能量越低，则该反应就占优势。不过优势的反应不一定在谱图中为最强峰，因为它还会进一步发生二级、三级裂解。碎片离子分为两大类，一类是简单断裂形成的碎片；另一类是重排形成的。简单裂解是比较常见的，从解析的角度来看，这种裂解能直观地反映分子的部分结构，它为人们所期望。重排离子比较复杂，重排的过程是分子内部发生氢或者其他原子或者基团的转移，并同时释放中性分子或自由基。显然，释放的中性分子或自由基以及形成的碎片在原来的结构中是不存在的。从解析的角度来看，氢原子的重排还不影响结构的判断，而基团重排(常称骨架重排)常容易造成假象面导致解析上的失误。[b](3) 同位素离子[/b] 自然界存在的元素中有70%左右具有天然同位素，这就意味着含有某种元素的碎片离子并不只呈现一个单峰，而是出现一簇峰。除了丰度最大的同位素外，还有丰度较小的其他质量的同位素。[b](4)多电荷离子[/b] 这是指多于一个电子的离子。在EI源中常见的是双电荷离子，三电荷离子比较见，但有时也能发现，如(CH3)[sub]3[/sub]Si-O-Si(CH[sub]3[/sub])2-O-Si(CH[sub]3[/sub])[sub]3[/sub]化合物，它的M-CH[sub]3[/sub]离子就出现三电荷离子(m/z 73.7)，稠环、有机金属化合物、含溴或氧的化合物中均可找到双电荷离子，强度一般为基峰的1%左右，个别的情况可以达到6%，例如，9H-芴的EI谱图中有m/z 69(2.8%)、m/z 69.5(6.0%)、m/z 70(0.8%)。由于同位素的存在，在低分辨的谱图中很容易发现非整数质量的离子而得以辨认。双电荷离子可以是分子离子也可以是碎片离子，出现双电荷离子的强度次序可按如下排列饱和烃饱和胺类烯烃饱和含硅化合物多烯经芳香烃芳香含氢化合物请注意，双电荷离子的强度不一定和单电荷离子相对应，这意味着在谱图中找到明显的双电荷离子，它所对应的单电荷离子不一定有很大的强度。反之亦然，另外，经归一化后的质谱图中对低强度的双电荷离子并不表示，再加上计算机处理低分辨谱图时以整数名义质量表达，所以在标准谱图中都难以见到双电荷离子，即使它们存在的话，而在早期紫外示波记录仪上则很容易发现。[b](5)亚稳离子[/b] 离子化室中形成的离子在到达收集器前不发生进一步裂解者皆称为稳定离子，否则便为亚稳离子，亚稳离子能反映母一子离子之间的关系，为裂解反应提供信息。这里需要说明的有两点，一是磁质谱的仪器中，当有足够长的无场漂移区时在低分辨的谱图上就能呈现亚稳峰，亚稳峰的峰形是呈扩散的高斯型或平顶、盘形峰，它至少占据1个质量单位以上的峰宽，并小于基峰的1%强度。不过如同双电荷离子的情况，只有使用紫外示波记录仅才能发现。也可以使用特定的装置记录这些亚检跃迁，二是有三种反应得不到亚稳跃迁信息，即源内分子内部的异构或重排；形成络合过渡态的过程；快速的二级裂解。第三种情况是指形成的一碎片离子具有相当低的出峰电位(简称AP)值，它立即发生二级裂解，此时的一级裂解反应无亚稳跃迁，而二级裂解的业稳峰常被误认为由母离子变成最终子离子反应的亚稳跃迁。[b]二、化学电离源 [/b]化学离子化(简称CI）是1969年开始应用的技术，由于它具有强的分子或准分子离子峰和较高的灵敏度等特点而得到迅速发展。常规的CI实验是这样进行的，在离子化室内反应气体压力为0.133kPa(1mmHg)的条件下，样品蒸气分子与反应离子相互反应导致样品分子的离子化，形成的分子离子或准分子离子会进一步发生裂解构成碎片，由此构成CI谱。如果用图解来表示的话，下式中R代表反应气体，R+表示反应气体的反应离子，A代表被分析的样品分子。它仅表示CI的原理，实际的反应离子和样品分子离子的情况要复杂得多。R+e[sup]-[/sup]→R[sup]+[/sup]+2e[sup]-[/sup] R[sup]+[/sup]+A→A[sup]+[/sup]+R A[sup]+[/sup]→A[sub]1[/sub][sup]+[/sup],A[sub]2[/sub][sup]+[/sup]→A[sub]3[/sub][sup]+[/sup][sup][/sup][b] 1.正离子化学电离[/b]正离子CI可分为酸碱型和氧化还原型两种主要形式[b](1)酸碱型[/b] 它是指反应过程中发生了质子的转移，按下式表达为M+BH[sup]+[/sup]→MH[sup]+[/sup]+B M+BH[sup]+[/sup]→[M-H][sup]+[/sup]+H[sub]2[/sub][sup]+[/sup]B由于反应离子是偶电子离子，样品生成的准分子离子也是偶电子离子，故这种类型也称为偶电子酸碱反应。例如，常用甲烷(CH[sub]4[/sub])气作反应气，它的反应离子是CH[sub]5[/sub][sup]+[/sup](47%∑I）和C[sub]2[/sub]H[sub]5[/sub][sup]+[/sup](41%∑I)，它们是经过下述过程产生的。CH[sub]4[/sub]+e-→CH[sub]4[/sub]++2e[sup]-[/sup] CH[sub]4[/sub]++CH[sub]4[/sub]→CH[sub]5[/sub][sup]+[/sup]+CH3[sup]-[/sup]CH[sub]4[/sub]+→CH[sub]3[/sub][sup]+[/sup]+H[sup]-[/sup] CH[sub]3[/sub][sup]+[/sup]+CH[sub]4[/sub]→C[sub]2[/sub]H[sub]3[/sub][sup]+[/sup]+H[sub]2[/sub] [b](2)氧化还原型[/b] 它是指反应过程中发生电荷的转移。[b]2、 正离子CI谱的特征(1)提供分子质量信息[/b] 如果分子离子峰有1%相对强度，便认为该化合物的EI谱提供了分子质量信息，那么70%~80%有机化合物可以用EI方法进行分析，这就意味着20%~30%有机化合物在EI源中缺少分子离子峰成者相对强度低于1%而容易淹没在化学噪声之中。CI方法可以获得明显的分子质量信息，可以解决剩下的20%~30%中的一部分。[b](2)EI与CI的信息可以互补 [/b] 除了分子质量的信息外，EI谱图以低质量处的碎片峰为其特点，而CI谱图以高质量处的碎片峰为其特点，因此在一些化合物中它们的结构信息可以得到互补。以苯丙胺类化合物为例，这类物质可以使中枢神经兴奋，因而被用作体育运动的兴奋剂或者是毒品。苯丙胺类的EI谱图中主要断裂发生在a位，正电荷留在左右两边即芐基或含氨碎片上均有可能，其相对强度取决于它的结构，对于No.1~No.3化合物，基峰为含氯碎片，进一步丢失HCN或 CH[sub]3[/sub]N-CHCH[sub]3[/sub]或CH[sub]3[/sub]CN 对于No.4~No.6化合物，则基峰为CH[sub]3[/sub]CH=N+R[sub]1[/sub]R[sub]2[/sub]，苯丙胺类的EI谱图中看不到分子离子峰，碎片峰以低质量区域为主。苯丙胺类CI图中主要断裂发生在a和b两处，除了在a处断裂时获得强的芐基离子(m/z 91)，且在b处断裂时也有显著的PhCH[sub]2[/sub]C+(CH[sub]3[/sub])H(m/z 119)结构信息离子，不过a断裂时获得含氯碎片的离子m/z(42+R[sub]1[/sub]+R[sub]2[/sub])均不如EI谱中相对应含氯碎片的强度，CI谱提供了很明显的M+H[sup]+[/sup]峰。当然No.1例外，无M+H峰,但存在了高质量处M+H一HCN的基峰，也就是说在高质量处有相当强度的碎片离子存在。因此在分析未知的苯丙胺类化合物时结合EI谱和CI可以得到分子结构信息。(3)选择性裂解反应 由于CI谱的碎片与化合物的官能团性质及其位置有关，再加上不同性质的反应气体可以改变碎裂的程度，因此可以在CI上实现选择性的裂解并应用于结构测定，也包括异构体的区分

[color=#ff0000][b]1. 电轰击电离（EI）[/b][/color]一定能量的电子直接作用于样品分子，使其电离，且效率高，有助于质谱仪获得高灵敏度和高分辨率。有机化合物电离能为 10eV 左右，50~100eV 时，大多数分子电离界面最大。70eV 能量时，得到丰富的指纹图谱，灵敏度接近最大。适当降低电离能，可得到较强的分子离子信号，某些情况有助于定。电子轰击电离是应用最普遍、发展最成熟的电离方法。EI 的优点在于易于实现，质谱图再现好，而且含有较多的碎片离子信息，有利于未知物结构的推测。其缺点为当样品分子稳定不高时，分子离子峰的强度低，甚至没有分子离子峰。当样品不能汽化或遇热分解时，则更没有分子离子峰。电子轰击的缺陷是分子离子信号变得很弱，甚至检测不到。[color=#ff0000][b]2. 化学电离（CI）[/b][/color]原理是在离子室中通入反应气（压力上升到约 1Torr），用 200～400eV 的电子轰击使反应气分子电离，然后样品分子在高压下与反应气离子发生离子－分子反应生成样品离子。化学电离引入大量试剂气，使样品分子与电离离子不直接作用，利用活反应离子实现电离，其反应热效应可能较低，使分子离子的碎裂少于电子轰击电离。商用质谱仪一般采用组合 EI/CI 离子源。试剂气一般采用甲烷气 ，也有 N2，CO，Ar 或混合气等。试剂气的分压不同会使反应离子的强度发生变化 ，一般源压为 0.5~1.0 Torr。反应气通常是甲烷、胺、异丁烷等气体。[color=#ff0000][b]3. 大气压化学电离（APCI）[/b][/color]在大气压下，化学电离反应速率更大，效率更高，能够产生丰富的离子。通过一定手段将大气压力下产生的离子转移至高真空处（质量分析器中）。早期为63Ni 辐射电离离子源，另一种设计是电晕放电电离，允许载气流速达 9L/S。需要采取减少源壁吸附和溶剂分子干扰。大气压电离是由 ESI 衍生出来的方法。样品溶液仍由具有雾化气套管的毛细管端流出，被氮气流雾化，通过加热管时被汽化 。在加热管端进行电晕放电使溶剂分子被电离形成反应离子，这些反应离子与样品第 179 页分子发生离子－分子反应生成样品的准分子离子。与经典 CI 不同的，是 APCI无须加热样品使之汽化，因而应用范围更广。由于要求样品分子汽化，因而 APCI主要用于弱极的小分子化合物的分析。[color=#ff0000][b]4. 二次离子质谱（FAB/LSIMS）[/b][/color]分析化学论坛在材料分析上，人们利用高能量初级粒子轰击表面（涂有样品的金属钯），再对由此产生的二次离子进行质谱分析。主要有快原子轰击（FAB）和液体二次离子质谱（LSIMS）两种电离技术,分别采用原子束和离子束作为高能量初级粒子。一般采用液体基质负载样品（如甘油、硫甘油、间硝基苄醇、二乙醇胺、三乙醇胺或一定比例混合基质等）。主要原理是分子质子化形成 MH 离子，其中有些反应会形成干扰。[color=#ff0000][b]5. 等离子解析质谱（PDMS）[/b][/color]分析化学|化学分析|仪器分析|分析测试|色谱|电泳|光谱|等交流采用放射同位素（如 Cf252）的核裂变碎片作为初级粒子轰击样品，将金属箔（铝或镍）涂上样品从背面轰击，传递能量使样品解析电离。电离能大大高于 FAB/LSIMS，可分析多肽和蛋白质。[color=#ff0000][b]6. 激光解吸/电离（MALDI）[/b][/color]波长为 1250~775 的真空紫外光辐射产生光致电离和解吸作用，获得分子离子和有结构信息的碎片，适于结构复杂、不易气化的大分子，并引入辅助基质减少过分碎裂。一般采用固体基质，基质样品比为 10000/1。根据分析目的不同使用不同的基质和波长。[color=#ff0000][b]7. 电喷雾电离（ESI）[/b][/color]电喷雾电离采用强静电场（3~5KV），形成高度荷电雾状小液滴，经过反复、的溶剂挥发-液滴裂分后，产生单个多电荷离子，电离过程中，产生多重质子化离子。ESI 电离是很软的电离方法，通常没有碎片离子峰，只有整体分子的峰。有利于生物大分子的测定。

电喷雾电离源(Elaectrospray Ionization-ESI源)电喷雾离子源属于一种软电离源,能使大质量的有机分子生成带多电荷的离子,通常认为电喷雾可以用两种机制来解释。（1）小分子离子蒸发机制：在喷针针头与施加电压的电极之间形成强电场,该电场使液体电,带电的溶液在电场的作用下向带相反电荷的电极运动,并形成带电的液滴,由于小雾滴的分散，比表面增大，在电场中迅速蒸发,结果使带电雾滴表面单位面积的场强极高，从而产生液滴的“爆裂”重复此过程，最终产生分子离子。(2)大分子带电残基机制：首先也是电场使溶液带电，结果形成带电雾滴&带电的雾滴在电场作用下运动并迅速去溶，溶液中分子所带电荷在去溶时被保留在分子上，结果形成离子化的分子。一般来讲,电喷雾方法适合使溶液中的分子带电而离子化。离子蒸发机制是主要的电喷雾过程,但对质量大的分子化合物,带电残基的机制也会起相当重要的作用。电喷雾也可测定中性分子,它是利用溶液中带电的阳离子或阴离子吸附在中性分子的极性基团上而产生分子离子。

求助，GC-NCI-MS(负化学电离源)测定艾试剂和狄试剂为什么会出现M-Cl+H的离子，哪位帮忙解释一下，十分感谢还有同样负化学电离源测定四甲基吡嗪，出现M+H和M+2H,是什么机理，求助，谢谢一般都是-或-，上面这几个化合物都有双键，请问是怎么断裂和重排的，万分感谢！

[b]1、激光电离技术[/b]具有一定能量的激光束轰击样品靶，实现样品蒸发和电离，即激光电离（laser ionization，L电离的概率取决于激光脉冲的宽度和能量。当选择单色光激光器作为电离源，可进行样品微区分析，样品的最小微区分析区域与激光的波长有关。分析灵敏度在10量级，分析深度为0.5um，空间分辨率1～5um。随着激光束的不断改进，剖析深度可以达到几十微米，配备数字处理系统，还可得到样品的三维离子分布图。激光电离飞行时间质谱仪就是一种典型的使用激光电离技术的质谱分析仪器。从脉冲激光束开始照射样品，到质谱分析的完成，时间很短，分析效率极高。现在，随着激光技术的快速发展和激光发生器生产成本的降低，激光电离技术已越来越多地用在不同类型的质谱仪上，得到广泛应用。[b]2、激光共振电离技术[/b]激光共振电离（laser resonance ionization，LRI）是20世纪70年代发展起来的激光电离的另一种形式，基本原理是基于每种元素的原子都具有自己确定的能级，即基态和激发态。量子力学揭示这些能级是分离而不是连续的。当某一个处于基态的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]了激光特定能量的光子，跃迁到激发态能级，便实现了共振激发。处于激发态的原子如能再吸收光子，只要两次吸收的光子能量之和大于该原子的电离能，即可使该原子电离，这一过程称为 LRI LRI的基本特征是:对被激发的元素具有非常强的选择性。LRI与质技术相结合组成的激光共振电离质谱仪（laser resonance ionization mass spectrometry，LRIMS）是20世纪后期发展起来的一种新型质谱技术，能够有效地排除其他同位素质谱测量过程中难以克服的同质异位素干扰，灵敏度、丰度灵敏度高，适合核反应过程中的低产额裂变核素测量，也为地球化学、宇宙化学研究中的稀有核素分析提供强有力的支持。Mainz大学使用该技术测量了Ca、u、Np等元素，对Ca的探测限达到10[sup]6[/sup]个原子。曼彻斯特大学采用冷端富集与激光脉冲电离方式实现了惰性气体的高灵敏度分析，对[sup]132[/sup]xe的探测限达到1000个原子

[b]1.基本原理[/b]一般认为当细小的雾滴从毛细管喷射出来时，就从毛细管口的高强电场中获得了大量的电荷，由于受电荷之间库仑力的作用，这些电荷均匀地分布在液滴的表面。当液滴被干燥去溶时，液滴体积逐渐减小，于是单位表面积上的电荷急剧增加，使得液滴不稳定而进行分裂，产生更细小的液滴。如果对新产生的液滴继续去溶，则将继续这种过程，直到产生稳定的单分子多电荷离子为止。为适应大流量样品需求，一般会使用雾化气（气动辅助雾化气）辅助雾化，电喷雾电离源（electrospray ionization，ESI）见图1，而没有使用雾化气的小流量电喷雾也常被称为纳升电喷雾（nano-ESI）。 [img=image.png,500,276]https://i2.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643167255113989.png[/img]图1 电喷雾装置示意图[b]2.技术分类[/b]电喷雾电离是以电场作用为主的一种电离方法，待电离样品直接引入电场中形成离子。[b]3.技术特点[/b]电喷雾作为一种工业技术，很久以前就已用于工业生产，比如在工业上很早就开始用电喷雾来给汽车等上漆。当液体高速地从喷嘴喷射出来时，能够形成非常细小的带电液滴，如果提供的能量足够高时，还可以使液滴干燥去溶，进而形成气态分子离子。在ESI中，一般还利用切向的热气流来去溶，有时候也用多种方法进行联合去溶，能够得到更好的去溶效果。如果在酸性溶液中，一般形成（M＋nH）[sup]n+[/sup]形式的多电荷阳离子；反之，如果具备去质子的条件，则形成（M-nH）[sup]n-[/sup]多电荷离子。在大分子中，这种电荷数量可以多达100以上，这种多电荷离子的形成大大降低了大分子的质荷比，并且根据峰的位置和相邻峰之间的间隔可以计算出分子的精确质量，非常有利于生物大分子的检测。因此，电喷雾在生命物质的结构分析中特别有意义。由于具有非常好的去溶、电离效率，使得ESI具有非同寻常的灵敏度，一般检出限在amol（10[sup]-18[/sup]mol）数量级。另外电喷雾在小分子分析中常能生成单电荷准分子离子，在用质谱-质谱分析混合物时，各组分的准分子离子经过碰撞（CID）得到二级质谱信息，其对结构鉴定也具有重要意义

我用的是日立Z-2000，测猪饲料中的Na，K,测Na时，标准曲线做得都不怎么好，有时候相关系数才0.9900那样，听同事说其中一个原因是存在电离干扰，那么火焰法测Na,K时产出电离干扰的原理是什么，怎么消除电离干扰啊？望各位专家和版友指教，顺便讨论一下哪些元素在检测中存在电离干扰，各用什么方法去消除干扰！非常感谢！！

负化学电离的优点有哪些呢？

解析化学电离是什么意思，和化学电离是什么关系？

EI电离源一般产生的离子碎片是不是都比分子量要小，还有这种电离方式是不是离子碎片一般都是一价的，谢谢

离子源是质谱仪器最主要的组成部件之一，其作用是使被分析的物质分子或原子电离成为离子，并将离子会聚成具有一定能量和一定几何形状的离子束。由于被分析物质的多样性和分析要求的差异，物质电离的方法和原理也各不相同。在质谱分析中，常用的电离方法有电子轰击、离子轰击、原子轰击、真空放电、表面电离、场致电离、化学电离和光致电离等。各种电离方法是通过对应的各种离子源来实现的，不同离子源的工作原理不同，其结构也不相同。离子源是质谱仪器的一个重要部分，它的性能直接影响仪器的总体技术指标。因此，对各种离子源的共性要求如下:①产生的离子流稳定性高，强度能满足测量精度；②离子的能量发散小；③记忆效应小；④质量歧视效应小；⑤工作压强范围宽；⑥样品和离子的利用率高。[b]一、电子轰击型离子源[/b]电子轰击离子源（electron impact ion source）是利用具有一定能量的电子束使气态的样品分子或原子电离的离子源（简称EI源）。具有结构简单、电离效率高、通用性强、性能稳定、操作方便等特点，可用于气体、挥发性化合物和金属蒸气等样品的电离，是质谱仪器中广泛采用的电离源之一。在质谱分析领域，为了适应不同样品电离的需求质谱仪器会配置不同功能的离子源。但电子轰击源作为一个基本装置，仍被广泛应用在气体质谱仪、同位素质谱仪和有机质谱仪上。应该特别指出，电子轰击源是最早用于有机质谱分析的一种离子源，可提供有机化合物丰富的结构信息，具有较好的重复性，是有机化合物结构分析的常规工具。电子轰击离子源一般由灯丝（或称阴极）、电子收集极、狭缝、永久磁铁。、聚焦电极等组成（见图1）[img=49049846c413a18bd54bf33a180973f.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178115431647.jpg[/img]图1 电子轰击型离子源示意图灯丝通常用钨丝或铼丝制成。在高真空条件下，通过控制灯丝电流使灯丝温度升至2000℃左右发射电子。一定能量的电子在电离室与气态的样品分子或原子相互作用使其部分发生电离。永久磁铁产生的磁场使电子在电离室内做螺旋运动，可增加电子与气态分子或原子之间相互作用的概率，从而提高电离效率。电离室形成的离子在推斥极、抽出极、加速电压（accelerating voltage）、离子聚焦透镜等作用下，以一定速度和形状进入质量分析器。在电子轰击源中，被测物质的分子（或原子）是失去价电子生成正离子:M＋eM[sup]＋[/sup]＋2e或是捕获电子生成负离子:M＋e[sup]-[/sup]→m一般情况下，生成的正离子是负离子的10[sup]3[/sup]倍。如果不特别指出，常规质谱只研究正离子。轰击电子的能量一般为70eV，但较高的电子能量可使分子离子上的剩余能量大于分子中某些键的键能，因而使分子离子发生裂解。为了控制碎片离子的数量，增加分子离子峰的强度，可使用较低的电离电压。一般仪器的电离电压在5～100V范围内可调。电子轰击源的一个主要缺点是固、液态样品必须气化进入离子源，因此不适合于难挥发的样品和热稳定性差的样品。[b]二、离子轰击型离子源[/b]利用不同种类的一次离子源产生的高能离子束轰击固体样品表面，使样品被轰击部位的分子和原子脱离表面并部分离子化—一产生二次离子，然后将这些二次离子引出、加速进入到不同类型的质谱仪中进行分析。这种利用高能一次离子轰击使被分析样品电离的方式统称为离子轰击电离。使用的一次离子源包括氧源、氩源、铯源、镓源等。[b]1、溅射过程及溅射电离的机理[/b]一个几千电子伏能量的离子束（初级离子）和固体表面碰撞时，初级离子和固体晶格粒子相互作用导致的一些过程如图2所示。一部分初级离子被表面原子散射，另一部分入射到固体中，经过一系列碰撞后，将能量传递给晶格。获得一定能量的晶格粒子反弹发生二级、三级碰撞，使其中一些从靶表面向真空发射，即溅射。溅射出来的晶格粒子大部分是中性的，另有一小部分粒子失去电子或得到电子成为带正电或负电的粒子，这部分带电粒子称为二次离子。[img=b5d7ca2ed153a848f53723f1c88a292.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178115377492.jpg[/img]图2 溅射离子过程关于二次离子产生的机理，有许多学者进行了研究， Evans的综述认为有两种过程导致二次离子产生。一种是“动力学”过程，连级碰撞的结果使电中性的晶格粒子发射到真空中，其中一部分处于亚稳激发态，它们在固体表面附近将价电子转移到固体导带顶端而电离。另一种是“化学”过程，认为在样品靶中存在化学反应物质，比如氧，由于氧的高电子亲和势减少了自由导带电子数目，这就降低了在固体中生成的二次离子的中和概率，允许它们以正离子发射。反应物质可能是固体中本来就存在的，也可以是以一定的方式加入体系的。在这两个过程中，“化学”过程起主导作用。[b]2、几种常用的一次离子源[/b]目前在离子轰击电离方式中，用于产生一次离子的离子源型号很多，主要介绍下面两种类型的离子源:冷阴极双等离子体源和液态金属场致电离离子源。[b]（1）冷阴极双等离子体源[/b]世界上不同厂家制造的SMS仪器，所选用的冷阴极双等离子体离子源可能因生产厂家及型号不同，外形结构差异很大，但基本工作原理类同。图3为冷阴极双等离子源的基本结构示意。冷阴极双等离子体离子源具有电离效率高、离子流稳定、工作可靠及能产生极性相反的引出离子等特点。[b]（2）液态金属场致电离离子源[/b]场致电离离子源通常使用的金属有镓、铟、铯等，使用金属离子轰击固体样品表面产生负的二次离子，多用于氧、硫、碳等非金属元素的分析。由于一次金属离子在样品表面会产生电荷累积效应，因此需要配合电子枪使用。图4是铯源的基本结构示意。[img=6e861f14b1d8243a7d37f50da23bf84.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178116476680.jpg[/img]图3 冷阴极双等离子源的基本结构示意图[img=c72458c7b868299d2724613ef5b0b90.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178116400622.jpg[/img]图4 铯源的基本结构示意图[b]三、原子轰击型离子源[/b]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:[b]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。[/b]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[sup]＋[/sup]（静止）生成的快速Ar原子保持了原来Ar[sup]+[/sup]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[sup]+[/sup]，在碰撞室和靶之间设置的偏转极可以将Ar[sup]+[/sup]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。[img=76a94ac1e2c48555b7631bc4a90a183.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178116426694.jpg[/img]图5 原子轰击源的结构示意图[b]四、放电型离子源[/b]利用真空火花放电在很小的体积内积聚起的能量可使体积内的物质骤然完全蒸发和电离，从而获得具有表征性的离子流信息。 Dempsteri最早把这一现象应用到质谱仪器上实现了当时物理、化学家们用电子轰击型电离源无法解决的铂、钯、金、铱电离的遗留问题完成了当时已知元素同位素的全部测量。这一具有历史意义的成果对后来物理、化学、地质、核科学等学科的发展，起着基础性的促进作用。下面介绍两种典型的放电型离子源。[b]1、高频火花源[/b]高频火花离子源（high frequency spark ion source）是广泛使用的一种真空放电型离子源。由于其对所有的元素具有大致相同的电离效率，因此应用范围较广，可用来对多种形态的导体、半导体和绝缘体材料进行定量分析，是早期质谱仪测定高纯材料中微量杂质的重要方法之一。图6是高频火花放电电离示意。被分析物质以适当的方式制成样品电极，装配时和参比电极相距约0.1mm的间隙。利用加载在两个电极间的高频高压电场使其发生火花击穿来产生一定数量的正离子。[img=c20a2842770bee39eaa9af208c6f2d5.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178117263374.jpg[/img]图6 高频火花放电电离示意图使用高频火花源的一个关键是制作电极，对不同形态、不同导电性能的样品有不同的电极制作方法。如果样品是块状导体，可以直接裁制成约1mm直径、10mm长的柱状（或条状）电极；如果是粉末样品，可以冲压成上述形状；液体样品要加充填物。对于非导体材料，则需要采用适当的方法，使电极有较好的导电性能。一种方法是在非导体样品粉末中掺入良导体材料，如石墨、金、银、铟粉，然后冲压成电极；另一种方法是在非导体表面喷镀导电层，或在样品下面衬进导体基片。火花源的缺点:操作技术复杂，造价昂贵，且离子能量发散较大。这些缺陷限制了它的进一步发展和应用[b]2、辉光放电源[/b]辉光放电源是另一种放电电离技术，辉光放电技术先于真空火花放电电离，但用于质谱仪器上却在火花放电电离技术之后。事实上，是由于当时火花源的成就使人们离开辉光放电，而在相隔50多年以后，又是火花源在使用过程中出现的缺陷，促使质谱工作者又重新思考辉光放电技术。正如人们所知，气体放电过程出现的辉光是等离子体的一种形式，等离子体是由几乎等浓度的正、负电荷加上大量中性粒子构成的混合体。出现辉光放电最简单的形式是在安放在低压气体中的阴、阳电极间施加一个电场，使电场中的部分载气（如氩气）电离，电离产生的“阴极射线”或“阳极射线”在残留的气体中朝着带相反极性的方向加速，轰击阳极或阴极，使位于极板上的样品物质气化，部分气化物质的原子在其后的放电过程中电离。[b]五、热电离离子源[/b]热电离离子源是分析固体样品的常用离子源之一。其基本工作原理是:把样品涂覆在高熔点的金属带表面装入离子源，在真空状态下通过调节流过金属带的电流强度使样品加热蒸发，部分中性粒子在蒸发过程中电离形成离子。热电离效率依赖于所用金属带的功函数、金属带的表面温度和分析物质的第一电离电位。通常金属带的功函数越大、表面温度越高、分析物质的第一电离电位越低，热电离源的电离效率就越高。因此具有相对较低电离电位的碱金属、碱土金属和稀土元素均适合使用热电离源进行质谱分析。而一些高电离电位元素，如Cu、Ni、Zn、Mo、Cd、Sb、Pb等过渡元素，在改进涂样技术和使用电离增强剂后，也能得到较好的质谱分析结果。[img=6cb803845e78c0c20db3311688659a1.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178117555301.jpg[/img]图7 表面电离源的示意图图7是表面电离源的示意，结构为单带热电离源。当金属带加热到适当的温度，涂在带上的样品就会蒸发电离。单带源适合于碱金属等低电离电位的元素分析。对于电离电位较高的样品为了得到足够高的电离效率，需要给金属带加更高的工作温度。金属带在升温过程中，样品有可能会在达到合适的电离温度之前，因大量蒸发而耗尽。为了解决这一问题，在其基础上又形成了双带和多带热电离源。即在源中设置两种功能的金属带，一种用于涂样，称样品带；另一种用于电离，叫电离带。这两种带的温度可分别加以控制。当电离带调至合适的温度后，样品带的温度只需达到维持蒸发产生足够的束流。这样既能节制蒸发，又能获得较高的电离效率。还有一种舟形的单带，把铼或钨带设计成舟形，舟内放入样品。由于舟内蒸发的样品在逸出前会与炽热的金属表面进行多次碰撞，增加生成离子的机会，因此，舟形单带的电离效率可接近于多带电离源。[b]六、电感耦合等离子体离子源[/b]利用高温等离子体将分析样品离子化的装置称为电感耦合等离子体离子源，也叫ICP离子源。等离子体是处于电离状态的气体。它是一种由自由电子、离子和中性原子或分子组成的且总体上呈电中性的气体，其内部温度可高达上万摄氏度。电感耦合等离子体离子源就是利用等离子体中的高温使进入该区域的样品离子化电离。ICP离子源主要由高频电源、高频感应线圈和等离子炬管组成（图8）。利用高频电源、高频感应线圈“点燃”等离子体炬管内的气体使其变成等离子体。等离子体炬管由三根严格同心的石英玻璃管制成。外管通常接入氩气，流量控制在10～15L/min，它既是维持ICP的工作气流，又起到冷却作用将等离子体与管壁隔离，防止石英管烧融；中间的石英管通入辅助气体，流量为1L/min左右，用于“点燃”等离子体；内管通入0.5～1.5L/min载气，负责将分析样品送进等离子体中进行电离。由于ICP离子源是在常压下工作的，因此产生的离子还必须通过一个离子引出接口与高真空的质量分析器相连，这就需要应用差级真空技术，如图8所示。通常是在样品锥和截取锥之间安装一个大抽速前级泵，在此形成第一级真空，此真空维持在100～300Pa范围。截取锥之后为第二级真空，装有高真空泵，真空可达0.1～0.01Pa范围。电感耦合等离子体离子源最大的特点是在大气压下进样，更换样品非常简单、方便。此外，由于等离子体内温度很高，样品电离的效率高，因此，电感耦合等离子体离子源可提高质谱仪器元素的检测灵敏度。但是，同样在高温状态下生成的分子离子也会严重干扰对被检测样品成分的鉴别。超痕量分析中，样品处理过程中应注意可能有来自试剂、容器和环境的污染。[img=9ce118fc568554297ba172fbfaa3aa8.jpg]https://i4.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178117157289.jpg[/img]图8 电离耦合等离子体离子源示意图[b]七、其他类型的电离技术1、激光电离技术[/b]具有一定能量的激光束轰击样品靶，实现样品蒸发和电离，即激光电离（laser ionization，L电离的概率取决于激光脉冲的宽度和能量。当选择单色光激光器作为电离源，可进行样品微区分析，样品的最小微区分析区域与激光的波长有关。分析灵敏度在10量级，分析深度为0.5um，空间分辨率1～5um。随着激光束的不断改进，剖析深度可以达到几十微米，配备数字处理系统，还可得到样品的三维离子分布图。激光电离飞行时间质谱仪就是一种典型的使用激光电离技术的质谱分析仪器。从脉冲激光束开始照射样品，到质谱分析的完成，时间很短，分析效率极高。现在，随着激光技术的快速发展和激光发生器生产成本的降低，激光电离技术已越来越多地用在不同类型的质谱仪上，得到广泛应用。[b]2、激光共振电离技术[/b]激光共振电离（laser resonance ionization，LRI）是20世纪70年代发展起来的激光电离的另一种形式，基本原理是基于每种元素的原子都具有自己确定的能级，即基态和激发态。量子力学揭示这些能级是分离而不是连续的。当某一个处于基态的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]了激光特定能量的光子，跃迁到激发态能级，便实现了共振激发。处于激发态的原子如能再吸收光子，只要两次吸收的光子能量之和大于该原子的电离能，即可使该原子电离，这一过程称为 LRI LRI的基本特征是:对被激发的元素具有非常强的选择性。LRI与质技术相结合组成的激光共振电离质谱仪（laser resonance ionization mass spectrometry，LRIMS）是20世纪后期发展起来的一种新型质谱技术，能够有效地排除其他同位素质谱测量过程中难以克服的同质异位素干扰，灵敏度、丰度灵敏度高，适合核反应过程中的低产额裂变核素测量，也为地球化学、宇宙化学研究中的稀有核素分析提供强有力的支持。Mainz大学使用该技术测量了Ca、u、Np等元素，对Ca的探测限达到10[sup]6[/sup]个原子。曼彻斯特大学采用冷端富集与激光脉冲电离方式实现了惰性气体的高灵敏度分析，对[sup]132[/sup]xe的探测限达到1000个原子

为什么在这网页没有软化学电离质谱的任何信息??I would like to get some info on this.OK?

是一种质谱离子化方式。它是在大气压状态下进行的化学电离。在气体辅助下，溶剂和样品流过进样毛细管，在毛细管内样品和溶剂被加热气化，在毛细管出口通过喷雾形成样品气溶胶，在毛细管的下游有一个放电针，利用电晕放电使气体和溶剂电离，生成反应离子，反应离子再与样品进行反应实现样品离子化。

分子被轰击成碎片峰，可多种电离源的方式：EI源，ESI源，APCI源等，请问：这些离子源轰击出的离子碎片峰在离子质谱图的形式上是一样的吧

DID放电离子化检测器原理是什么？请各位指教。谢谢

请教：ESI源算不算常压电离源？谢谢！