质谱仪的质量分析器-离子阱质量分析器的原理特点

离子阱质量分析器一般由一个环形电极和上下两个呈双曲面形的端盖电极围成一个离子捕集室（典型离子阱结构如图6所示）。某一质量的离子在一定的电压下可以处在稳定区留在阱内。改变电压后，离子可能处于不稳定区振幅很快增长，撞击到电极即消失。在直流电压和射频电压比值不变时用射频电压扫描，即可以将离子从阱内引出获取质谱信号。

图6 典型离子阱结构图

离子通过端盖中的孔进入离子阱中振荡，振荡离子的稳定性取决于其质荷比（m/z）以及环电极的射频频率和电压。通过改变射频发生器的频率，就能激发在离子阱的振荡，不同质量的离子就逐渐变得不稳定，然后相继离开离子阱而被检测。质量选择不稳定扫描（mass selective instability mode）的工作模式下，通过改变扫描的射频电压，可以获得依据质荷比分布的质谱峰，或者通过改变输出端端盖电极的交流电电压来选择测量离子。

不过，这项技术存在一些缺陷，比如精确的定量问题以及很窄的动态范围，这些因素限制了离子阱技术的发展。所以，尽管其质量分辨率高离子阱质谱分析仪还没有被广泛地应用在无机质谱，甚至没有任何商用电感耦合等离子体离子阴质谱（ICP-IT-MS）仪器的出现不过ICP-IT-MS技术存在问题可能和等离子中大量的氩离子有关，这些氩离子在离子阱中就会和需要分析的离子发生显著的碰撞和散射作用，其结果就是分析物的灵敏度显著下降。