质谱分析

质谱分析，也叫质谱法，分析通过气体分选来鉴别化学物质的技术离子在电场和磁场中根据它们质荷比．的仪器在这类研究中被称为质谱仪而且大规模的光谱仪它们的工作原理是，移动的离子可能会受到电场和磁场的影响而偏转。这两种仪器唯一的不同之处在于检测已分类的带电粒子的方式。总体而言谱仪在质谱仪中，它们通过照相或其他非电的方法被电探测到;这个词质谱仪用于包括这两种设备。由于现在最常用的是电子探测器，这个领域通常被称为质谱分析。

质谱仪由五个基本部分组成:高真空系统;一种样品处理系统，可通过该系统引入待测样品;一个离子源，其中a梁具有带电粒子特征的样品可以产生;分析仪，其中光束可以被分离成它的组件;以及一种探测器或接收器，通过它可以观察或收集分离的离子束。

在质谱分析的帮助下进行了许多调查。这些技术包括:化学元素同位素的鉴定及其精确质量和相对丰度的测定，地质样品的年代测定，无机和有机化学物质的分析，特别是少量杂质的分析，复杂有机物质的结构公式测定，化学键的强度和产生特定离子所必需的能量，离子分解产物的鉴定，以及对未知物质的分析，比如月球样本，分析它们的化学和同位素成分．质谱还被用于分离同位素和测量浓缩同位素的丰度，当用作示踪剂时化学、生物学和医学．

历史

质量的基础光谱学是1898年埋的，什么时候威廉•维恩一位德国物理学家，他发现带电粒子的光束可以被一个粒子偏转磁场．在1907年至1913年间进行的更精细的实验中，这位英国物理学家J.J.汤姆森，他已经发现了电子观察它的偏转电场，通过了一束正电荷离子通过静电和磁场的结合。汤姆逊管中的两个电场的位置使得离子在两个垂直方向上发生了小角度的偏转。最终的结果是，离子在放置在其路径上的感光板上产生了一系列抛物线曲线。每个抛物线对应于具有特定质量电荷比的离子，每个离子的特定位置取决于其速度;抛物线曲线的长度提供了束中所含离子能量范围的测量。后来，为了估计存在的各种离子的相对丰度，汤姆逊把照相板换成了金属被切开抛物线缝的薄片。通过改变磁场，他能够扫描质谱测量a当前的对应每个分离的离子物种。因此，他可能被认为是第一台质谱仪和第一台质谱仪的建造者。

用抛物线光谱法所作的最值得注意的观察是大气中存在的稀有气体的光谱。除了行由于氦(质量为4)、氖(质量为20)和氩(质量为40)，存在一条与质量为22的离子对应的线，这条线不能归因于任何已知的离子气体．由于发现许多放射性物质对不能用化学方法分离，人们就怀疑同一元素存在不同质量的形式。这个名字同位素(源自希腊语，意为“同一地方”)是由英国化学家提出的弗雷德里克草皮的1913年对于这些不同的放射性形式的相同化学物种，因为它们可以被分类在同一个地方元素周期表．事实上，质量为22的离子是氖的稳定重同位素。