1950 年代，德国物理学家Wolfgang Paul 申请的ZL944,900 (1956) 指出四个共轭双曲面围成的电场可以筛选离子。四极杆质量分析器分为圆柱形四极杆、共轭双曲面四极杆，如图 2 所示。共轭双曲面的四极杆，对于精密铸造工艺要求非常高，需要使用精密的三坐标磨床，对于铸造四极杆的合金材料也有很高的要求，所以，材料和加工成本比圆柱形四极杆要高很多。但是，只有共轭双曲面的四极杆才能产生教科书般的完美理论电场，而圆柱形的四极杆产生电场与理论电场存在1-2% 偏差。共轭双曲面四极杆是可变分辨率的四极杆质量分析器，但圆柱形四极杆分辨率不可变。
图 2 共轭双曲面四极杆(Hyperquand) 与常规圆柱形四极杆 ( Round rods )
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