質(zhì)譜法的基本原理和方程
分子質(zhì)譜是試樣分子在高能粒子束(電子、離子、分子等)作用下電離生成各種類型帶電粒子或離子,采用電場、磁場將離子按質(zhì)荷比大小分離、依次排列成圖譜,稱為質(zhì)譜。質(zhì)譜不是光譜,是物質(zhì)的質(zhì)量譜。質(zhì)譜中沒有波長和透光率,而是離子流或離子束的運動,有類似于光學中的聚焦和色散等離子光學概念。
分子電離后形成的離子經(jīng)電場加速從離子源引出,加速電場中獲得的電離勢能zeU轉(zhuǎn)化成動能[kineticenergy,KE,SI單位為焦耳(J)]1/2mv2,兩者相等,即
zeU=1/2mu2 (1一1)
式中m為離子的質(zhì)量,v為離子被加速后的運動速度,z為電荷數(shù)(多數(shù)為1,亦可≧2至數(shù)十),e為元電荷(亦稱基本電荷,為最小電荷量的單位e=1.60×10-19C),U為加速電壓。在離子源中離子獲得的動能與它的質(zhì)量無關,只跟它帶的電荷和加速電壓有關(zeU)。而從離子源引出離子運動速度平方與其質(zhì)量成反比,質(zhì)量越大,其速度越小。