气质的电势设计
感谢您关注紫泰科技，我是陶工，这期和大家聊气质的电势设计，这个有点像弹珠游戏，从高处放一个球下来它会经过各种上下运动，但是不要超过初始高度，而且总体势能是下降的，最终的目的是弹珠顺着下面的出口排出，气质的离子和弹珠的原理差不多。
先来复习一下离子源的电势图，左边红色的是推斥极，加电压之后与对面的拉出极形成电场，这个电场线突然向下凹进去了，是由于灯丝产生往复运动的电子，这个空间电子之间的互相排斥，使灯丝位置的电场势能变低，但从色谱柱流出大量的氦气分子形成相反的极性，使这个向下凹的电势又上去一点点，所以形成这样的一个形状。
这张图是Agilent单杆质谱的电势图，请注意这期节目里所有电压不是标准电压，而是会根据调谐和仪器状态进行调整，每台仪器的电压可能都会不同，仅供参考。
离子从离子室出来以后，离子聚焦环的电压为-70V，这样可以让离子加速，并且通过电场透镜进行聚焦，入口透镜电压是-20V，对于单杆质谱，入口透镜电压是不会变化的，它只需要把离子传输到四级杆就好，在四级杆处电压设计会比离子室灯丝电流位置低一点，让离子可以加速通过。
对于四级杆而言，只需要离子有入射动能，四级杆电场会让选定的离子震荡通过到达检测器，四级杆不需要前后设置电势差，高能打拿极的电压为-10KV，这个电势特别低，目的是吸引离子，这个离子撞到打拿极之后释放电子，电子到达对面的电子倍增器，产生质谱信号。
这里没有展示控制杆，控制杆也是负电压，让通过四级杆的离子转向到达打拿极，因为Agilent只有后期的的气质才用三轴检测器，早期的只采用同轴的检测器，没有控制杆这个部件，可以看到整个电场设计就是电压逐渐的降低，让离子一直处于加速状态，就像流水一样，一直往下走，如果后面的电势比出发的电势还高，那就会造成离子的减速。
这个图是三重四级杆的电势图，这里比单杆质谱多了一个碰撞池和后四级杆，情况复杂一些，请注意这里碰撞电压近似为0，离子只是以离子源调谐后的能量通过碰撞池，一般这种情况碰撞池也没有填充碰撞气体，没有加碰撞电压，离子动能不足，不会在碰撞池产生碎片，其实这种情况就相当于一台单杆的气质。
碰撞池入口电压是6V，出口处是-1V，前后会形成一个电势差，这种电势差始终存在，不让碰撞池中的离子随机漂移，让全部离子传输到后四级杆中。
这里请注意后过滤器和前过滤器，前后过滤器是短的双曲面杆，分别在前后四级杆的首尾，前杆的后过滤器电势比四级杆高了5V，但是其RF电压强度只有前四级杆的70%，它不起质量筛选的作用，仅够将离子引导到碰撞反应池中，碰撞反应池的出口侧有预四级杆，离子先通过预四级杆再通过后四级杆，这个预四级杆比碰撞池出口电压低一些，RF电压强度只有后四级杆的70%，他们共同的作用是确保进出碰撞池的最佳离子传输。
接下来是检测器部分，在检测器部分多了一个控制杆，让通过后四级杆的离子发生偏转，然后到达高能打拿集，这样可以有效的降低中性噪声。
这张图是带碰撞电压，带电压的目的就是让母离子撞碎，产生子离子碎片，那么碰撞电压是一个可调的参数，也就是图中碰撞池入口处电压是一个范围，让离子产生加速与碰撞池的气体分子碰撞。
那么这个加速是哪里来的呢，查手册是通过入口透镜，通过入口透镜的电压调整实现碰撞电压的设定，从而实现了三重四级杆质谱的功能。
这就是三重四级杆质谱的电势，在这种电势下产生的离子一直处于加速状态，最终到达高能打拿集，避免出现离子减速，影响质谱性能，但需要注意不是所有质谱都是这样的设计，有些种类的质谱需要减速离子，让离子进入特定的分析区域，从而达到分析的目的。
气质的电势设计
感谢您关注紫泰科技，我是陶工，这期和大家聊气质的电势设计，这个有点像弹珠游戏，从高处放一个球下来它会经过各种上下运动，但是不要超过初始高度，而且总体势能是下降的，最终的目的是弹珠顺着下面的出口排出，气质的离子和弹珠的原理差不多。
先来复习一下离子源的电势图，左边红色的是推斥极，加电压之后与对面的拉出极形成电场，这个电场线突然向下凹进去了，是由于灯丝产生往复运动的电子，这个空间电子之间的互相排斥，使灯丝位置的电场势能变低，但从色谱柱流出大量的氦气分子形成相反的极性，使这个向下凹的电势又上去一点点，所以形成这样的一个形状。
这张图是Agilent单杆质谱的电势图，请注意这期节目里所有电压不是标准电压，而是会根据调谐和仪器状态进行调整，每台仪器的电压可能都会不同，仅供参考。
离子从离子室出来以后，离子聚焦环的电压为-70V，这样可以让离子加速，并且通过电场透镜进行聚焦，入口透镜电压是-20V，对于单杆质谱，入口透镜电压是不会变化的，它只需要把离子传输到四级杆就好，在四级杆处电压设计会比离子室灯丝电流位置低一点，让离子可以加速通过。
对于四级杆而言，只需要离子有入射动能，四级杆电场会让选定的离子震荡通过到达检测器，四级杆不需要前后设置电势差，高能打拿极的电压为-10KV，这个电势特别低，目的是吸引离子，这个离子撞到打拿极之后释放电子，电子到达对面的电子倍增器，产生质谱信号。
这里没有展示控制杆，控制杆也是负电压，让通过四级杆的离子转向到达打拿极，因为Agilent只有后期的的气质才用三轴检测器，早期的只采用同轴的检测器，没有控制杆这个部件，可以看到整个电场设计就是电压逐渐的降低，让离子一直处于加速状态，就像流水一样，一直往下走，如果后面的电势比出发的电势还高，那就会造成离子的减速。
这个图是三重四级杆的电势图，这里比单杆质谱多了一个碰撞池和后四级杆，情况复杂一些，请注意这里碰撞电压近似为0，离子只是以离子源调谐后的能量通过碰撞池，一般这种情况碰撞池也没有填充碰撞气体，没有加碰撞电压，离子动能不足，不会在碰撞池产生碎片，其实这种情况就相当于一台单杆的气质。
碰撞池入口电压是6V，出口处是-1V，前后会形成一个电势差，这种电势差始终存在，不让碰撞池中的离子随机漂移，让全部离子传输到后四级杆中。
这里请注意后过滤器和前过滤器，前后过滤器是短的双曲面杆，分别在前后四级杆的首尾，前杆的后过滤器电势比四级杆高了5V，但是其RF电压强度只有前四级杆的70%，它不起质量筛选的作用，仅够将离子引导到碰撞反应池中，碰撞反应池的出口侧有预四级杆，离子先通过预四级杆再通过后四级杆，这个预四级杆比碰撞池出口电压低一些，RF电压强度只有后四级杆的70%，他们共同的作用是确保进出碰撞池的最佳离子传输。
接下来是检测器部分，在检测器部分多了一个控制杆，让通过后四级杆的离子发生偏转，然后到达高能打拿集，这样可以有效的降低中性噪声。
这张图是带碰撞电压，带电压的目的就是让母离子撞碎，产生子离子碎片，那么碰撞电压是一个可调的参数，也就是图中碰撞池入口处电压是一个范围，让离子产生加速与碰撞池的气体分子碰撞。
那么这个加速是哪里来的呢，查手册是通过入口透镜，通过入口透镜的电压调整实现碰撞电压的设定，从而实现了三重四级杆质谱的功能。
这就是三重四级杆质谱的电势，在这种电势下产生的离子一直处于加速状态，最终到达高能打拿集，避免出现离子减速，影响质谱性能，但需要注意不是所有质谱都是这样的设计，有些种类的质谱需要减速离子，让离子进入特定的分析区域，从而达到分析的目的。
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