2024年3月11日发(作者：斯俊侠)
四大谱图基本原理及图谱解析
一质谱
1. 基本原理：
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质荷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。
在质谱计的离子源中有机化合物的分子被离子化。 丢失一个电子形成带一个 正
电荷的奇电子离子
(
M+
J
叫分子离子。它还会发生一些化学键的断裂生成各种
r
=£
碎片离子。带正电荷离子的运动轨迹：经整理可写成：
m _
rjH
2
电
"2
比
2
式中：
口
/e为质荷比是离子质量与所带电荷数之比；近年来常用 m/z
表示质荷比；z表示带一个至多个电荷。由于大多数离子只带一个电荷， 故m/z就
可以看作离子的质量数。
质谱的基本公式表明：
(1) 当磁场强度(H)和加速电压(V)一定时，离子的质荷比与其在磁场中运 动半
径的平方成正比(m/z
x
r2m)，质荷比(m/z)越大的离子在磁场中运动的轨 道半径(rm)
也越大。这就是磁场的重要作用，即对不同质荷比离子的色散作用。
(2) 当加速电压(V) 一定以及离子运动的轨道半径
(
即收集器的位置
)
一定
时，离子的质荷比(m/z)与磁场强度的平方成正比(m/z
x
H2)改变H即所谓的 磁场扫
描，磁场由小到大改变，则由小质荷比到大质荷比的离子依次通过收集狭 缝，分别
被收集、检出和记录下来。
(3) 若磁场强度(H)和离子的轨道半径(rm)一定时，离子的质荷比(m/z)与 加速
电压(V)成反比(m/z
x
1/V)，表明加速电压越高，仪器所能测量的质量范
围越小。就测量的质量范围而言，希望质量范围大一些，这就必须降低加速电压。
从提高灵敏度和分辨率来讲，需要提高加速电压。这是一对矛盾，解决的办法是 在
质量范围够用的情况下尽量提高加速电压，
分辨为4〜3kV
。
高分辨质谱计加速电压为8kV，中
2. 解析方法：
质谱的表示方法有质谱图和质谱表两种， 最常用的为质谱图。质谱图的横座 标
是离子的质荷比
（
m/z）。当离子所带的电荷z=l时，质荷比就是离子的质量质 谱的
纵坐标表示相对强度或相对丰度。以质谱图中最强峰的强度为
基峰。
质谱中的分子离子
（
M+・）和碎片离子
（
A+）都是由天然丰度最大的轻同位素
组 成的。比分子离子
（
M+
J
或碎片离子（A+）峰高1〜3质量数处可观察到一些小
峰， 它们来自重同位素的贡献，称为同位素峰。由于各种元素同位素的天然丰度不
同， 它们同位素峰的强度也不相同，同位素峰的强度不仅与重同位素天然丰度有
关， 还与分子所含元素的数目有关。所以，由质谱确定相对分子质量、分子式比其
他 方法准确度高，测定速度快、样品量少。分子离子峰的质荷比
（
m / z）就是该
化合 物的相对分子质量，再根据同位素峰的相对强度就可以确定分子式。
100%，称为
3•实例解析:
2024年3月11日发(作者：斯俊侠)
四大谱图基本原理及图谱解析
一质谱
1. 基本原理：
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质荷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。
在质谱计的离子源中有机化合物的分子被离子化。 丢失一个电子形成带一个 正
电荷的奇电子离子
(
M+
J
叫分子离子。它还会发生一些化学键的断裂生成各种
r
=£
碎片离子。带正电荷离子的运动轨迹：经整理可写成：
m _
rjH
2
电
"2
比
2
式中：
口
/e为质荷比是离子质量与所带电荷数之比；近年来常用 m/z
表示质荷比；z表示带一个至多个电荷。由于大多数离子只带一个电荷， 故m/z就
可以看作离子的质量数。
质谱的基本公式表明：
(1) 当磁场强度(H)和加速电压(V)一定时，离子的质荷比与其在磁场中运 动半
径的平方成正比(m/z
x
r2m)，质荷比(m/z)越大的离子在磁场中运动的轨 道半径(rm)
也越大。这就是磁场的重要作用，即对不同质荷比离子的色散作用。
(2) 当加速电压(V) 一定以及离子运动的轨道半径
(
即收集器的位置
)
一定
时，离子的质荷比(m/z)与磁场强度的平方成正比(m/z
x
H2)改变H即所谓的 磁场扫
描，磁场由小到大改变，则由小质荷比到大质荷比的离子依次通过收集狭 缝，分别
被收集、检出和记录下来。
(3) 若磁场强度(H)和离子的轨道半径(rm)一定时，离子的质荷比(m/z)与 加速
电压(V)成反比(m/z
x
1/V)，表明加速电压越高，仪器所能测量的质量范
围越小。就测量的质量范围而言，希望质量范围大一些，这就必须降低加速电压。
从提高灵敏度和分辨率来讲，需要提高加速电压。这是一对矛盾，解决的办法是 在
质量范围够用的情况下尽量提高加速电压，
分辨为4〜3kV
。
高分辨质谱计加速电压为8kV，中
2. 解析方法：
质谱的表示方法有质谱图和质谱表两种， 最常用的为质谱图。质谱图的横座 标
是离子的质荷比
（
m/z）。当离子所带的电荷z=l时，质荷比就是离子的质量质 谱的
纵坐标表示相对强度或相对丰度。以质谱图中最强峰的强度为
基峰。
质谱中的分子离子
（
M+・）和碎片离子
（
A+）都是由天然丰度最大的轻同位素
组 成的。比分子离子
（
M+
J
或碎片离子（A+）峰高1〜3质量数处可观察到一些小
峰， 它们来自重同位素的贡献，称为同位素峰。由于各种元素同位素的天然丰度不
同， 它们同位素峰的强度也不相同，同位素峰的强度不仅与重同位素天然丰度有
关， 还与分子所含元素的数目有关。所以，由质谱确定相对分子质量、分子式比其
他 方法准确度高，测定速度快、样品量少。分子离子峰的质荷比
（
m / z）就是该
化合 物的相对分子质量，再根据同位素峰的相对强度就可以确定分子式。
100%，称为
3•实例解析: