質(zhì)譜儀是一種通過測量離子質(zhì)荷比（質(zhì)量-電荷比，m/z）來分析物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)的高精度科學(xué)儀器，廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及工業(yè)分析等領(lǐng)域。其核心原理基于帶電粒子在電磁場中的偏轉(zhuǎn)特性——不同質(zhì)量的離子在電場或磁場中運動軌跡不同，通過分離和檢測這些離子，可確定物質(zhì)的分子量、元素組成及結(jié)構(gòu)信息。
質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)包括進樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、離子檢測器、真空系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其中，離子源負(fù)責(zé)將樣品分子電離成正離子或負(fù)離子，常見類型有電子轟擊源（EI）、化學(xué)電離源（CI）、電噴霧電離源（ESI）等，可適應(yīng)不同形態(tài)樣品的分析需求；質(zhì)量分析器是核心部件，通過電場或磁場將離子按質(zhì)荷比分離，常見類型包括四極桿、飛行時間（TOF）、離子阱及傅里葉變換離子回旋共振（FT-ICR）等，分辨率與靈敏度因類型而異；離子檢測器則將分離后的離子信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)放大和數(shù)據(jù)處理后生成質(zhì)譜圖。
質(zhì)譜儀的分類多樣，按應(yīng)用范圍可分為同位素質(zhì)譜儀、無機質(zhì)譜儀和有機質(zhì)譜儀；按分辨本領(lǐng)分為高分辨、中分辨和低分辨質(zhì)譜儀。其應(yīng)用場景廣泛，例如在環(huán)境監(jiān)測中可檢測大氣污染物、水體重金屬及有機物濃度；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用于微生物鑒定、臨床代謝組學(xué)研究；在生物領(lǐng)域為蛋白質(zhì)、DNA等生物分子測定提供技術(shù)支持。技術(shù)發(fā)展推動了質(zhì)譜儀向小型化、智能化方向演進，便攜式質(zhì)譜儀已應(yīng)用于現(xiàn)場檢測，而高分辨質(zhì)譜儀則能提供化合物組成式，助力結(jié)構(gòu)測定。
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