同位素质谱仪

根据原子（分子）质量的顺序进行排列的图谱，叫做质谱。通过微波吸收法、核感应法或者光谱法均能够使得试验验装置构成，从而进行质谱研究。历史上，质谱仪是以电磁学原理作为基础设计而成的仪器。由于这种仪器中采用的质量分析器仅可以对带电粒子起分离作用，因此将研究的原子（分子）转变成离子是基本要求，而离子的质量和电荷的比值就是仪器所获得的信息。这基本年以来，分析有机物结构、分离与分析同位素、测定原子量和其它科学实验都是利用质谱仪进行的，使质谱法形成，在现代分离、分析研究领域中，它占据的地位举足轻重。

基本原理：

shou先将样品转化成如二氧化碳，氮气，二氧化硫或者氢气等气体，气体分子在离子源中离子（从每个分子中将一个电子剥离，从而使得一个正电荷为每个分子所带有），接着往飞行管中打入离子化气体。飞行管是弯曲的，在飞行管上方放置磁铁，带电分子因为质量差异而分离，含有重同位素的分子的弯曲程度比含轻同位素的分子要小。有一个法拉第收集器在飞行管的末端，用来对经过磁体分离之后，具有特定质量的离子束强度进行测量，因为其是将样品转化成气体才可以测量，因此又被称为气体同位素比例质谱仪。以二氧化碳为例，质量分别为44、45和46的离子束需要有三个法拉第收集器来收集，同时对质量不同的离子进行收集，从而能够将不同质量离子之间的比率精确测定出来。磁场中带电粒子在运动时发生偏转，偏转程度和粒子的质荷比成负相关。

在实际测定中，很难做到直接对同位素的jue对含量进行测定，而是对两种同位素的比值进行测定。用作稳定同位素分析的质谱仪对比为样品和标准的同位素比值加以测量。

作为一个化学分析仪器，同位素质谱仪有着固定结合的离子光学组件，它的分析平台十分独特，其有着非常灵活的配置，其能够对不同领域的使用要求均适用。

新一代同位素质谱仪以单片电路分析框架为基础，并不只是重新设计从前的机型，而且有着更加小的体积。由于固定结合离子光学组件和独特的分析平台，使更加可靠，更加gao效以及前所未有的分析能力得以实现。其有着非常灵活的配置，其能够对不同领域的使用要求均适用。

主要特点

1.功能多样性

（1）质量范围更加的宽

（2）在线氢分析能够现场升级

（3）zui多能够对10个检测器进行配置

（4）接收器排列zui灵活多样

2.可靠坚固

（1）所有离子光学组成都有固定排列的单片分析器，集成信号扩大器和数字转换器

（2）所有的离子光学组成都是固定的，安装或维护时不需要对位置进行调整

（3）真空排气设计达到zui优

3.方便紧凑

（1）更好的占地面积

（2）在线外围设备能够放置在上盖上

（3）内置多向进样，微量进样以及双路进样

（4）连续流接口由前部面板开关

（5）内置所有所有真空

（6）低噪音设计

4.灵敏度

和以往的机型相比较，新一代同位素质谱仪达到了前所未有的高灵敏度。

5.可扩展性

外围样品前处理设备zui为全面，zui为完善：专门碳酸盐装置，专门氢装置，痕量气体分析仪，多用途样品制备装置，液相色谱仪、多用途样品制备装置、痕量气体分析仪、液相色谱仪，气相色谱仪以及元素分析仪，对于不同行业不同用户的需要都满足。

根据原子（分子）质量的顺序进行排列的图谱，叫做质谱。通过微波吸收法、核感应法或者光谱法均能够使得试验验装置构成，从而进行质谱研究。历史上，质谱仪是以电磁学原理作为基础设计而成的仪器。由于这种仪器中采用的质量分析器仅可以对带电粒子起分离作用，因此将研究的原子（分子）转变成离子是基本要求，而离子的质量和电荷的比值就是仪器所获得的信息。这基本年以来，分析有机物结构、分离与分析同位素、测定原子量和其它科学实验都是利用质谱仪进行的，使质谱法形成，在现代分离、分析研究领域中，它占据的地位举足轻重。

基本结构

同位素比例质谱仪的结构类似于其它质谱仪，进样系统、离子源、质量分析器和检测器分别是其四个主要的构成部分，除此以外还有真空系统以及电气系统支持。

质量分析器：

质量分析器的作用是分开具有不同荷质比的离子。一扇形磁铁为其主体，较大的分离以及较好的聚焦效果为其要求。

离子检测器：

离子检测器对来自质量分析器的具有不同荷质比俄离子束接收，并且进行放大和记录。离子接收器和放大测量装置共同组成了离子检测器。离子从磁场通过以后，等到分析离子束从特别的狭缝通过之后，重新落到接收器上聚焦并收集起来。法拉第筒通常为接收器。为了使得同时接收不同质量数的离子束变得方便，一般会有两个或多个接收器为现代质谱仪所具备，交替车辆样品和标准的同位素比值并比较两者。能够使高的测量精度得到。信号不畸变以及较高的灵敏度为检测部分的要求。

进样系统：

进样系统也就是往质谱仪导入待测气体的系统。，将样品导入但是不对离子源和分析室的真空进行破坏是基本的要求。为了防止扩散造成的同位素分馏，在进样系统中使粘滞性气体流形成为基本的要求，也就是气体的分子平均自由路径要比储样器和气流管道的直径要小，所以气体分子之间能够频繁碰撞，分子间相互作用，使一个整体得以形成。

离子源：

待测样品的气体分子在离子源中发生电离，加速并聚焦成束。针对某种元素，通常能够采用不

根据原子（分子）质量的顺序进行排列的图谱，叫做质谱。通过微波吸收法、核感应法或者光谱法均能够使得试验验装置构成，从而进行质谱研究。历史上，质谱仪是以电磁学原理作为基础设计而成的仪器。由于这种仪器中采用的质量分析器仅可以对带电粒子起分离作用，因此将研究的原子（分子）转变成离子是基本要求，而离子的质量和电荷的比值就是仪器所获得的信息。这基本年以来，分析有机物结构、分离与分析同位素、测定原子量和其它科学实验都是利用质谱仪进行的，使质谱法形成，在现代分离、分析研究领域中，它占据的地位举足轻重。

基本测量过程

同位素质谱仪之所以常常被叫做气体同位素质谱仪，是因为一般在稳定同位素分析中都是以气体形式进行质谱分析，同位素质谱分析仪的测量过程能够归纳成如下几个步骤。

1、对离子束每一组分的强度进行记录并测定。

2、离子束强度通过对计算机程序的应用转化为同位素丰度。

3、比较待测样品与工作标准，使相对于国际标准的同位素获得。

4、通过气体形式往离子源中送入被分析的样品。

5、将被分析的元素转化为电荷为e的阳离子，离子束应用纵电场准直成为一定能量的平行离子束。

6、离子束通过电、磁分析器分解为不同m/e比值的组分。

用途

稳定同位素的组成在不同环境条件下会存在一定的不同点。例如不同的氮同位素组成能够为不同来源的含氮物质所具有。所以氮同位素作为一种污染物指示剂，非常的好，到目前为止，化肥非常普遍地得到shi用土壤中的氮肥及其它的含氮有机物随着水土的流失而流进江河湖海，所以水域环境污染程度能够shi用δ15N值作为指标。