无机质谱仪器大多采用四级杆（Quadrupoles）：由四根带有直流电压（DC）和叠加的射频电压（RF）的准确平行金属或陶瓷镀金园柱杆构成，相对的一对电极是等电位的，相邻两对电极之间电位相反。当一组质荷比不同的离子进入由DC和RF组成的电场时，只有满足特定条件(特定质荷比)的离子作稳定振荡通过四极杆，到达监测器而被检测。四极杆的理论上有个马修方程式，这个是四极杆的理论基础。通过扫描RF场可以获得质谱图。

四极杆的材质十分关键了，对于高性能的四极杆（如给ICPMS使用的四极杆）通常需要采用陶瓷、石英等高硬度、低膨胀的材料。

目前商品化的碰撞/反应池系统主要有以下 4 种类型：四极杆动态反应池（DRC），六极杆碰撞池（CCT），八极杆碰撞/反应池（ORS）和无多极杆的碰撞反应接口（CRI）。除 CRI 外，都是由桶状的池体构成，池体内装有多极杆，两端留有离子进出的孔，桶壁留有碰撞或反应气体进出的孔。充入碰撞或反应气，维持在比周围真空腔内压力稍高的增压状态。

碰撞反应池消除干扰的方法原理：

    目前碰撞反应技术已经作为ICP-MS 去除多原子离子干扰的主要手段，作用机理可分为3种：碰撞解离型(CID) 、动能歧视型(KED) 和化学反应型(CR)。

    1、碰撞解离型（CID）工作方式的有效性取决于干扰分子离子与目标待测离子的能量差别，作用机理是多原子离子在和气体碰撞后分解为中性粒子和离子而去除其干扰。对于不同类型的干扰没有特定选择性。

    2、动能歧视型（KED）的原理是：多原子离子的碰撞截面比待测离子大，在和气体碰撞过程中会损失更多的动能，通过在碰撞反应池后设置合适的能量壁垒可使干扰离子不能进入质量分析器而去除其干扰。

    3、化学反应型（CR）是通过离子-分子反应将离子束中的多原子或同质干扰粒子消除的过程，封闭的池体内引入一种碰撞或反应性气体，粒子束中的分析离子和多原子干扰离子经过化学分辨后，由只加射频的多极杆传输元件将离子束有效地传输到质量分析器进行测定。具有高度选择性，适用于对于CID 或 KED 方式消除干扰效果不足的特定元素。其中离子-分子反应有电荷转移、质子转移、原子转移、缔合反应和缩合反应等类型。当反应条件适合时，具有极强的消除干扰能力。缺点是针对不同的干扰需要选择不同的反应气体和反应条件，而且化学反应可能产生一系列副反应产物和未知的新干扰。

碰撞/反应池技术是解决ICP-MS 多原子离子干扰的一个重要突破。碰撞/反应池技术的原理和应用源于有机质谱分析中混合物的结构分析以及离子 - 分子反应的基础研究。多极杆碰撞/反应池是介于离子透镜系统和质量分析器之间，腔体内可充入各种碰撞/反应气体, 与聚焦后的离子进行碰撞和/或反应。值得关注的是，在碰撞/反应池与离子聚焦系统之间增加了一个四极杆，即ICP串联质谱仪，可更好地实现离子与反应气的选择性“可控反应”，即串联ICP-MS技术。

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