浅谈气相色谱-质谱联用仪的基本性能

    随着社会不断发展，新物质、新品种的不断开发，质谱技术得到了一个新的发展，已经成为分析化学中的一个重要分支。它在信息科学、生命科学、材料科学、环境科学等领域中必不可少。

    气相色谱—质谱联用仪（GC/MS）主要包括色谱系统、离子源、质量分析器、检测器、真空系统和计算机系统等几个部分。它的工作原理是：首先样品经色谱柱的分离，各组分在载气的推动下依次进入检测器、离子源，样品在离子源的电离下产生一定的电荷，根据质量数不同的离子在电场和磁场中的运动行为不同，采用不同质量分析器把带电离子按质荷比（m/z）分开，得到依质量顺序排列的质谱图。通过计算机系统处理可得到样品的定性定量结果。气相色谱法和质谱法有很多共同的特点：首先，它们分析的物质都会变成气态，气相色谱分析的条件都适合质谱的条件，且两种技术都是分析混合物的理想工具；其次，任何不同档次色谱仪都可以组成联用系统。

    气质联用仪的性能可以从 3 方面考虑：一是性能指标；二是结构功能；三是性能的稳定性、可靠性和适用性。我们选购仪器时不能一味追求高价格、多功能，而要从仪器的性能指标出发，可靠耐久性出发。

    下面对气质联用仪整体性能及各个组成部分进行分析：

    1 真空系统

    GC/MS 仪器工作压强一般低于 10^{- 4}Torr, 因为没有任何真空泵能做到被抽系统的出口压强为大气压。而系统内压强低于10^{- 4}Torr，所以质谱的真空系统需要由两级真空泵组成，首先由前级真空泵获得预真空，再由高真空泵抽到所需的真空。

    前级真空泵一般为机械泵，它把真空降到一定水平后才启动涡轮分子泵，所以仪器从大气压抽到真空合适的状态，一般要经过一段的时间。

    机械泵使用应注意以下几点：（1）应保持泵油清洁，不能混入水和其他溶剂；（2） 经常开启气泵气镇阀以除去水和溶剂蒸气；（3）如果进气口没有隔断阀，停泵时要有措施防止返抽；（4）排气口一定要连接进气管；（5）定期更换泵油，注意油面标记按要求注入适量泵油。

    高真空泵多数采用涡轮分子泵，涡轮分子泵的特点是：（1）对所有气体有相等的抽速；（2）启动时间短；（3）比同样泵速的扩散泵放出热量少；（4） 被泵抽出的气体不会反扩散到真空室。

    2 进样系统

    GC/MS 的进样系统包括样品导入和汽化室，要求适应样品需求。进样时样品不发生变化，能有效气化并快速进入色谱柱，无损失，无歧视，记忆效应小。控制参数有：气化温度（350~425）℃，载气应为流量控制（10~100）Psi，分流比设定（20∶1~5000∶1），隔垫吹扫功能（3 mL/min）。