原理

用来测量质谱的仪器称为质谱仪，可以分成三个部分： 离子化器 、 质量分析器 与 侦测器 。其基本原理是使试样中的成分在离子化器中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场或磁场使不同荷质比的离子在空间上或时间上分离，或是透过过滤的方式，将它们分别聚焦到侦测器而得到质谱图，从而获得质量与浓度(或分压)相关的图谱。

质谱仪由工作原理的不同可区分如下：

按电离方式区分

电子碰撞质谱

化学电离质谱

光电离质谱

阈值电离质谱

按质量分析方式区分

从质谱仪所用的质量分析器的不同，把质谱仪分为双聚焦质谱仪、四极杆质谱仪、飞行时间质谱仪、离子阱质谱仪、傅立叶变换质谱仪等。

静电磁扇区质谱

四极质谱

飞行时间质谱

离子阱质谱

回旋共振傅立叶转换质谱

质谱仪的种类

质谱仪种类非常多，从应用角度，质谱仪可以分为下面几类：

有机质谱仪

由于应用特点不同又分为：

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）在这类仪器中，由于质谱仪工作原理不同，又有气相色谱-四极质谱仪，气相色谱-飞行时间质谱仪，气相色谱-离子阱质谱仪等。

液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）同样，有液相色谱-四极质谱仪，液相色谱-离子阱质谱仪，液相色谱-飞行时间质谱仪，以及各种各样的液相色谱-质谱-质谱联用仪。

其他有机质谱仪，主要有：基质辅助激光解析飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS），傅立叶变换质谱仪（FT-MS）

无机质谱仪

火花源双聚焦质谱仪。

电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。

二次离子质谱仪（SIMS）

辉光放电质谱仪（GDMS）

但以上的分类并不十分严谨。因为有些仪器带有不同附件，具有不同功能。例如，一台气相色谱-双聚焦质谱仪，如果改用快原子轰击电离源，就不再是气相色谱-质谱联用仪，而称为快原子轰击质谱仪（FAB MS）。另外，有的质谱仪既可以和气相色谱相连，又可以和液相色谱相连，因此也不好归于某一类。在以上各类质谱仪中，数量最多，用途最广的是有机质谱仪。

生物质谱分析

生物质谱分析（Biological mass spectrometry）是以质谱分析技术用于精确测量生物大分子，如蛋白质，核苷酸和糖类等的分子量，并提供分子结构信息。对存在于生命复杂体系中的微量或痕量小分子生物活性物质进行定性或定量分析。

一般的方法有：

电喷雾电离质谱，

基质辅助激光解析电离质谱，

快原子轰击质谱，

离子喷雾电离质谱，

大气压电离质谱。

侦测器

一个连续倍增极的粒子倍增检测器。

质谱仪的最后元件是侦测器。当离子经过或击中侦测器表面时，侦测器记录感应电荷或者产生的电流。

质谱仪的侦测器依质量分析器的种类而有所不同。传统上，离子数量较多或者分析区真空度低时可使用法拉第杯，而当离子数量低且真空度高时可使用电子倍增管或微通道板来侦测。在现代质谱仪中，电子倍增管常搭配静电磁扇分析器、四极分析器、离子阱分析器使用，而微通道板则搭配飞行时间分析器使用。比较特别的是，傅立叶转换质量分析器因为必须侦测离子周期性运动的频率，所以必须采取非破坏性的感应电荷侦测器。

与质谱联用的分离技术

一个重要的增强质量解析和质谱测定质谱能力使用它亦随色谱和其他分离技术。

气相色谱法

气相色谱仪（右）直接耦合到质谱仪（左）

一种常见的组合是气相色谱 - 质谱（GC/ MS或GC-MS）。在该技术中，气相色谱仪用于分隔不同的化合物。

液相色谱法

应用

质谱分析法具有定性和定量的用途。这些包括鉴定未知的化合物；确定在一个分子元素的同位素组成，和通过观察其碎片确定化合物的结构。

参看

质谱成像 （ 英语 ： Mass spectrometry imaging ）

药物代谢动力学

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