四極質譜計的峰形通常為三角形,在一些高性能儀器中,在分辨本領不高1的條件下,可以為圓頂峰。為了對峰形加以限制,引用峰形系數。蜂形系數定義為一個峰的50%峰高處的AM so%和10%蜂高處的AMio%的比。正常的峰形系數不大于2.080畸變的峰形有:
(1)所謂“電視塔”形峰
該峰的主要特點是峰的底部很寬,峰的前沿和后沿均出現嚴重的拖尾。造成這種峰形的主要原因是離子能量和質量掃描斜率參數選擇不當。離子能量大小主要影響峰的前沿。離子能量選擇過大,使峰的拖尾增加,而質量掃描斜率增加并不能改變拖尾,如果不恰當地增加質量掃描斜率,使峰的底部拖尾很大而峰的上部很窄,出現“電視塔”形峰。在質譜計性能調試時,折衷的選擇離子能量和質量掃描斜率參數,可以同時得到高的分辨本領和好的峰形。
此外,掃描速度過快,而靜電計或記錄儀的響應時間較大跟不上掃速,可能導致峰的后沿拖尾,因此在靜電計量程和記錄儀選定后,應選擇適當的掃描速度,才能獲得好的質譜峰形。
(2)“前驅峰”和峰的分裂
圖12-56為前驅峰。是指在每個峰的前沿均有一個小峰伴隨,該小峰并不是系統中具有的成分,而是由于峰在前沿部分的分裂而造成的。峰的分裂是在峰頂部出現一個或多個峰。
造成前驅峰和峰的分裂主要原因來自:四極桿系加工的誤差、離子源入口條件變壞和污染。由于圓形桿代替理想的雙曲面桿電極產生的誤差,在穩定三角形內形成了共振線,當質量掃描線斜率較高時,質量掃描線總要通過一條和βy=0很圖12-56 幾種畸變的質譜峰形靠近的共振線,因此在質量峰的前沿出現前驅峰。在低分辨的條件下,質量掃描線可能通過兩條或三條共振線,因此可能出現峰的幾個裂縫。另外,四極桿系加工及四極桿系安裝的誤差,也會導致峰的畸變。
實驗表明,離子源安裝精度,特別是離子入口的方向和四極場軸向偏離很大,使離子入口條件惡化,也將產生峰的分裂。離子源工作參數選擇不合理,離子能量選過大,也會使離子人口條件惡化產生峰的分裂。
儀器長期使用,在離子源和囚極桿的離子人口端產生一層絕緣污染膜,由于在污染膜上的電荷積累改變了離子入口條件而導致峰形畸變。
當使用儀器出現上述峰形畸變時,操作者可以通過調整儀器工作參數使峰形畸變得到改善:
①適當改變質量掃描線的斜率(u/v比),使掃描線盡量避開由于誤差帶來的共振線,消除前驅峰。實驗中可改變U/V比,記錄峰形,找到z*佳的U/V比值,使峰形畸變z*小;
②調節離子源工作參數,選擇較低的離子引入能量,改善峰形畸變;
③根據離子在四極場運動軌跡計算,要求施加負直流電壓的一對電極(Y方向)的精度比施加正直流電壓的一對電極(X方向)要高。因此,操作者可以通過交換加在高頻電壓方法得到較小畸變的峰形。