質(zhi)(zhi)譜儀(yi)能用高能電子(zi)流等轟擊樣品(pin)分(fen)子(zi)，使該分(fen)子(zi)失去電子(zi)變為帶正電荷(he)的(de)分(fen)子(zi)離子(zi)和(he)碎片離子(zi)。這些不同離子(zi)具有不同的(de)質(zhi)(zhi)量，質(zhi)(zhi)量不同的(de)離子(zi)在(zai)磁場的(de)作用下到達(da)檢測器的(de)時間不同，其結果(guo)為質(zhi)(zhi)譜圖(tu)。
原理公式(shi)：q/m=E/B1B2r
質(zhi)譜分析是先將物(wu)質(zhi)離子(zi)化,按離子(zi)的質(zhi)荷比(bi)分離,然(ran)后測量各種離子(zi)譜峰(feng)的強度而實現分析目的一種分析方法。
質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)儀以離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)源、質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)析器(qi)(qi)(qi)和(he)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)檢(jian)測器(qi)(qi)(qi)為(wei)核(he)心。離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)源是(shi)使試樣分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)在(zai)高(gao)真空條件下(xia)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)化的裝置。電離(li)(li)(li)(li)后的分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)因接(jie)受(shou)了過多(duo)的能量(liang)(liang)會進(jin)一步碎裂成較小(xiao)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的多(duo)種碎片(pian)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)中(zhong)性粒子(zi)(zi)(zi)。它們在(zai)加(jia)速電場作用下(xia)獲取(qu)具(ju)有相同(tong)(tong)能量(liang)(liang)的平均動能而進(jin)入(ru)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)析器(qi)(qi)(qi)。質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)析器(qi)(qi)(qi)是(shi)將同(tong)(tong)時進(jin)入(ru)其中(zhong)的不同(tong)(tong)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)，按(an)(an)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)荷比m/e大小(xiao)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)的裝置。分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)后的離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)依次進(jin)入(ru)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)檢(jian)測器(qi)(qi)(qi)，采集放大離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)信號，經(jing)計(ji)算機(ji)處理(li)，繪制成質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)圖。離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)源、質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)析器(qi)(qi)(qi)和(he)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)檢(jian)測器(qi)(qi)(qi)都(dou)各有多(duo)種類型。質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)儀按(an)(an)應用范圍分(fen)(fen)為(wei)同(tong)(tong)位素(su)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)儀、無(wu)機(ji)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)儀和(he)有機(ji)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)儀；按(an)(an)分(fen)(fen)辨(bian)本領分(fen)(fen)為(wei)高(gao)分(fen)(fen)辨(bian)、中(zhong)分(fen)(fen)辨(bian)和(he)低分(fen)(fen)辨(bian)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)儀；按(an)(an)工作原(yuan)理(li)分(fen)(fen)為(wei)靜(jing)態儀器(qi)(qi)(qi)和(he)動態儀器(qi)(qi)(qi)。
分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)和(he)檢測(ce)不(bu)同(tong)(tong)同(tong)(tong)位(wei)素的(de)(de)儀(yi)器。儀(yi)器的(de)(de)主(zhu)要裝置放(fang)在(zai)真空中。將物質(zhi)(zhi)氣化、電離(li)(li)成(cheng)離(li)(li)子(zi)束，經電壓(ya)加速和(he)聚(ju)(ju)焦(jiao)，然(ran)后(hou)通過磁場(chang)(chang)電場(chang)(chang)區(qu)，不(bu)同(tong)(tong)質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)離(li)(li)子(zi)受到磁場(chang)(chang)電場(chang)(chang)的(de)(de)偏(pian)轉不(bu)同(tong)(tong)，聚(ju)(ju)焦(jiao)在(zai)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)位(wei)置，從而獲得不(bu)同(tong)(tong)同(tong)(tong)位(wei)素的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)譜(pu)。質(zhi)(zhi)譜(pu)方(fang)法最(zui)早于1913年(nian)由(you)J.J.湯(tang)姆孫(sun)確(que)定，以后(hou)經F.W.阿斯(si)頓等人改(gai)進(jin)完善。現代(dai)質(zhi)(zhi)譜(pu)儀(yi)經過不(bu)斷改(gai)進(jin)，仍然(ran)利用電磁學原(yuan)理(li)，使離(li)(li)子(zi)束按(an)荷質(zhi)(zhi)比分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)。質(zhi)(zhi)譜(pu)儀(yi)的(de)(de)性能指標是(shi)它的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨率，如果(guo)質(zhi)(zhi)譜(pu)儀(yi)恰(qia)能分(fen)(fen)(fen)辨質(zhi)(zhi)量(liang)m和(he)m+Δm，分(fen)(fen)(fen)辨率定義(yi)為(wei)m/Δm。現代(dai)質(zhi)(zhi)譜(pu)儀(yi)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨率達105～106量(liang)級(ji)，可測(ce)量(liang)原(yuan)子(zi)質(zhi)(zhi)量(liang)精確(que)到小數(shu)點(dian)后(hou)7位(wei)數(shu)字。
質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)儀最重要的(de)(de)(de)(de)應用是分離同位素并(bing)測定(ding)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)及相對豐度。測定(ding)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)精度超(chao)過化(hua)(hua)學(xue)測量(liang)(liang)(liang)(liang)方(fang)法，大(da)約2/3以上的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)精確質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是用質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)方(fang)法測定(ding)的(de)(de)(de)(de)。由(you)于(yu)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)和能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)當量(liang)(liang)(liang)(liang)關系(xi)，由(you)此可(ke)得到有(you)關核結(jie)構(gou)與核結(jie)合(he)(he)能(neng)的(de)(de)(de)(de)知識(shi)。對于(yu)可(ke)通過礦石中提(ti)取的(de)(de)(de)(de)放射性衰(shuai)變(bian)產物元素的(de)(de)(de)(de)分析(xi)測量(liang)(liang)(liang)(liang)，可(ke)確定(ding)礦石的(de)(de)(de)(de)地質(zhi)(zhi)年代。質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)方(fang)法還可(ke)用于(yu)有(you)機化(hua)(hua)學(xue)分析(xi)，特別是微量(liang)(liang)(liang)(liang)雜質(zhi)(zhi)分析(xi)，測量(liang)(liang)(liang)(liang)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)分子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)(liang)(liang)，為確定(ding)化(hua)(hua)合(he)(he)物的(de)(de)(de)(de)分子(zi)(zi)(zi)式和分子(zi)(zi)(zi)結(jie)構(gou)提(ti)供可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)依據。由(you)于(yu)化(hua)(hua)合(he)(he)物有(you)著像(xiang)指紋(wen)一樣的(de)(de)(de)(de)獨(du)特質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)，質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)儀在(zai)工(gong)業生產中也得到廣泛應用。
固體(ti)火花源(yuan)質(zhi)譜：對高純材(cai)料進(jin)行雜質(zhi)分析(xi)。可應用(yong)于半(ban)導體(ti)材(cai)料有色金屬(shu)、建(jian)材(cai)部(bu)門;氣體(ti)同(tong)位素(su)質(zhi)譜：對穩(wen)定同(tong)位素(su)C、H、N、O、S及放射性(xing)同(tong)位素(su)Rb、Sr、U、Pb、K、Ar測定，可應用(yong)于地質(zhi)石油、醫(yi)學(xue)、環保、農業等部(bu)門。
有機質(zhi)(zhi)譜(pu)儀基本工(gong)作原理：以(yi)電(dian)子(zi)(zi)(zi)轟(hong)擊(ji)或其他的方(fang)式使(shi)被測(ce)(ce)物質(zhi)(zhi)離(li)子(zi)(zi)(zi)化，形成各(ge)種(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)荷比（m/e）的離(li)子(zi)(zi)(zi)，然后利用電(dian)磁學原理使(shi)離(li)子(zi)(zi)(zi)按不同的質(zhi)(zhi)荷比分離(li)并測(ce)(ce)量(liang)(liang)各(ge)種(zhong)(zhong)離(li)子(zi)(zi)(zi)的強度，從而(er)確(que)定被測(ce)(ce)物質(zhi)(zhi)的分子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)和結(jie)構。
有機質(zhi)譜儀(yi)主要用于(yu)有機化(hua)合物(wu)(wu)的結(jie)構(gou)鑒(jian)定，它能(neng)提供化(hua)合物(wu)(wu)的分(fen)(fen)子量、元素組(zu)成以及官(guan)能(neng)團(tuan)等(deng)結(jie)構(gou)信息。分(fen)(fen)為四(si)極(ji)桿質(zhi)譜儀(yi)、離子阱質(zhi)譜儀(yi)、飛行時間質(zhi)譜儀(yi)和磁質(zhi)譜儀(yi)等(deng)。
有機質(zhi)譜(pu)儀的(de)發展(zhan)很(hen)重(zhong)要的(de)方面(mian)是與(yu)各(ge)種聯用(yong)儀（氣相色(se)譜(pu)、液相色(se)譜(pu)、熱分(fen)(fen)(fen)(fen)析等）的(de)使用(yong)。它的(de)基(ji)本(ben)工(gong)作原理是：利用(yong)一(yi)種具有分(fen)(fen)(fen)(fen)離技術的(de)儀器(qi)，作為質(zhi)譜(pu)儀的(de)"進(jin)樣(yang)器(qi)"，將(jiang)有機混合物(wu)分(fen)(fen)(fen)(fen)離成純組分(fen)(fen)(fen)(fen)進(jin)入質(zhi)譜(pu)儀，充分(fen)(fen)(fen)(fen)發揮質(zhi)譜(pu)儀的(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析特長，為每個組分(fen)(fen)(fen)(fen)提(ti)供分(fen)(fen)(fen)(fen)子量和分(fen)(fen)(fen)(fen)子結構(gou)信(xin)息。
可廣泛用于(yu)有(you)機(ji)化學、生物學、地球化學、核工(gong)業、材料科(ke)學、環(huan)境科(ke)學、醫學衛(wei)生、食品化學、石油化工(gong)等(deng)領域以及空間(jian)技術和公安(an)工(gong)作等(deng)特種分(fen)析方面。
無機(ji)質(zhi)(zhi)譜(pu)儀(yi)與有機(ji)質(zhi)(zhi)譜(pu)儀(yi)工(gong)作原理不同的(de)是物質(zhi)(zhi)離(li)子(zi)化的(de)方式(shi)不一樣(yang)，無機(ji)質(zhi)(zhi)譜(pu)儀(yi)是以電(dian)感耦合高頻放電(dian)(ICP)或其(qi)他的(de)方式(shi)使(shi)被測物質(zhi)(zhi)離(li)子(zi)化。
無(wu)機(ji)(ji)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)主要用于(yu)無(wu)機(ji)(ji)元(yuan)(yuan)素(su)微量(liang)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)和(he)(he)(he)同(tong)位素(su)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)等(deng)方(fang)面(mian)。分(fen)(fen)為火花源質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)、離(li)子探(tan)(tan)針質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)、激(ji)光(guang)(guang)探(tan)(tan)針質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)、輝光(guang)(guang)放電質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)、電感(gan)耦合等(deng)離(li)子體(ti)(ti)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)。火花源質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)不(bu)僅可以(yi)進(jin)行(xing)固體(ti)(ti)樣品的整(zheng)體(ti)(ti)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，而且(qie)可以(yi)進(jin)行(xing)表(biao)(biao)面(mian)和(he)(he)(he)逐(zhu)層(ceng)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)甚至液(ye)體(ti)(ti)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)；激(ji)光(guang)(guang)探(tan)(tan)針質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)可進(jin)行(xing)表(biao)(biao)面(mian)和(he)(he)(he)縱深分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)；輝光(guang)(guang)放電質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)分(fen)(fen)辨(bian)率高(gao)，可進(jin)行(xing)高(gao)靈(ling)敏度，高(gao)精度分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，適(shi)用范圍(wei)包括元(yuan)(yuan)素(su)周期表(biao)(biao)中絕大多數元(yuan)(yuan)素(su)，分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)速度快(kuai)，便于(yu)進(jin)行(xing)固體(ti)(ti)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)；電感(gan)耦合等(deng)離(li)子體(ti)(ti)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(pu)，譜(pu)(pu)(pu)線簡單易認(ren)，靈(ling)敏度與測量(liang)精度很(hen)高(gao)。
質(zhi)譜分析(xi)法的(de)特點是(shi)測(ce)試速(su)度快，結果(guo)精(jing)確。廣泛用(yong)于(yu)地(di)質(zhi)學(xue)、礦物學(xue)、地(di)球化學(xue)、核工業(ye)、材料科(ke)學(xue)、環境(jing)科(ke)學(xue)、醫學(xue)衛生、食品化學(xue)、石油(you)化工等(deng)領域以及空間(jian)技(ji)術和公安工作等(deng)特種(zhong)分析(xi)方(fang)面。
同位素(su)(su)質譜分析(xi)法的特點是測試(shi)速度快，結(jie)果精(jing)確(que)，樣(yang)品用(yong)(yong)量少（微克量級(ji)）。能精(jing)確(que)測定元素(su)(su)的同位素(su)(su)比值。廣泛用(yong)(yong)于核(he)科學，地質年代(dai)測定，同位素(su)(su)稀釋質譜分析(xi)，同位素(su)(su)示蹤(zong)分析(xi)。
離子(zi)探(tan)針(zhen)是用(yong)聚(ju)焦的(de)一次(ci)離子(zi)束(shu)作為(wei)微(wei)探(tan)針(zhen)轟(hong)擊樣(yang)品表(biao)(biao)面，測射出(chu)原(yuan)子(zi)及(ji)分(fen)(fen)子(zi)的(de)二次(ci)離子(zi)，在磁(ci)場中按質(zhi)(zhi)荷比(bi)（m/e）分(fen)(fen)開，可獲得材(cai)料微(wei)區質(zhi)(zhi)譜(pu)圖譜(pu)及(ji)離子(zi)圖像(xiang)，再(zai)通過分(fen)(fen)析(xi)計算求得元素(su)的(de)定(ding)性和(he)(he)(he)定(ding)量信(xin)息。測試前對不(bu)同(tong)種類的(de)樣(yang)品須作不(bu)同(tong)制備，離子(zi)探(tan)針(zhen)兼有(you)電子(zi)探(tan)針(zhen)、火(huo)花型質(zhi)(zhi)譜(pu)儀的(de)特點。可以探(tan)測電子(zi)探(tan)針(zhen)顯(xian)微(wei)分(fen)(fen)析(xi)方法檢測極限(xian)以下的(de)微(wei)量元素(su)，研(yan)究(jiu)其局部分(fen)(fen)布和(he)(he)(he)偏析(xi)。可以作為(wei)同(tong)位素(su)分(fen)(fen)析(xi)。可以分(fen)(fen)析(xi)極薄表(biao)(biao)面層和(he)(he)(he)表(biao)(biao)面吸附物(wu)，表(biao)(biao)面分(fen)(fen)析(xi)時(shi)可以進行(xing)縱向的(de)濃度分(fen)(fen)析(xi)。成像(xiang)離子(zi)探(tan)針(zhen)適用(yong)于許(xu)多不(bu)同(tong)類型的(de)樣(yang)品分(fen)(fen)析(xi)，包(bao)括金(jin)屬(shu)(shu)樣(yang)品、半導體(ti)器件、非導體(ti)樣(yang)品，如高聚(ju)物(wu)和(he)(he)(he)玻璃(li)產(chan)品等(deng)。廣泛應(ying)用(yong)于金(jin)屬(shu)(shu)、半導體(ti)、催化劑(ji)、表(biao)(biao)面、薄膜等(deng)領(ling)域中以及(ji)環保科學(xue)、空間科學(xue)和(he)(he)(he)生物(wu)化學(xue)等(deng)研(yan)究(jiu)部門。
