看过西游记的小伙伴们都知道，孙悟空有一双能识别妖魔鬼怪的眼睛，这双眼睛帮助师徒四人在西天取经的路上成功识别了许多的小怪兽。在我们A-level化学中也有这样一双“眼睛”帮我们识别各种各样的化学物质，它的名字就叫——质谱仪（Mass spectrometer）。

今天我们就来说说质谱仪是如何工作的。

在介绍工作原理之前我们先看看质谱仪的构造。

质谱仪的基本结构包括：

★ Probe 探针

★ Slits 狭缝

★ Magnet 磁板

★ Flight tube 飞行版

★ vacuum pump 真空泵

★ detector slits 检测狭缝

★ detector 检测器

★ accelerator plate 加速板

质谱仪的工作原理

1. Ionisation

电离作用

A sample of an element is vapourised and injected into the mass spectrometer where a high voltage is passed over the chamber.

将一个元素的样品汽化并注入质谱仪，在质谱仪中使其高压通过腔室。

This causes electrons to be removed from the atoms (it is ionised) leaving +1 charged ions in the chamber.

这导致电子被从原子中移除(它被电离)，在电离室中留下+1带电离子。

2. Acceleration

加速过程

These positively charged ions are then accelerated towards a negatively charged detection plate.

然后这些带正电荷的离子被加速到带负电荷的检测板上。

3.Ion Drift

离子偏移

The ions are then deflected by a magnetic field into a curved path. The radius of their path is dependant on the charge and mass of the ion.

这些离子被磁场偏转成一条弯曲的路径。它们的半径取决于离子的电荷和质量。

4. Detection

检测

When the positive ions hit the negatively charged detection plate, they gain an electron producing a flow of charge. The greater the abundance, the greater the current produced.

当正离子撞击带负电荷的探测板时，它们获得一个电子，产生电荷流。离子的含量越高，产生的电流就越大。

5. Analysis

分析

These current values are then used in combination with the flight times to produce a spectra print-out with the relative abundance of each isotope displayed.

然后，将这些电流值与飞行时间结合使用，生成显示各同位素相对丰度的光谱图。

以上就是质谱仪的工作原理了，你学会了吗？

下期内容更精彩，不要错过呦~

厉京英老师

环境与工程专业硕士

多年A-Level 化学教学经验，九天教育人气教师

擅长挖掘学生的潜在能力，因材施教