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質譜儀是分離和檢測不同同位素的儀器，它可以根據帶電粒子在電磁場中能夠偏轉的原理，按物質原子、分子或分子碎片的質量差異進行分離和檢測物質組成，在工業、半導體、材料、石化、醫學、環保、農業等部門都有著廣泛的應用。
質譜儀大致可分為有機質譜儀、無機質譜儀、同位素質譜儀和離子探針，并可以在此基礎上再細分。
1、有機質譜儀
有機質譜儀基本工作原理：以電子轟擊或其他的方式使被測物質離子化，形成各種質荷比(m/e)的離子，然后利用電磁學原理使離子按不同的質荷比分離并測量各種離子的強度，從而確定被測物質的分子量和結構。
有機質譜儀主要用于有機化合物的結構鑒定，它能提供化合物的分子量、元素組成以及官能團等結構信息。分為四極桿質譜儀、離子阱質譜儀、飛行時間質譜儀和磁質譜儀等。
有機質譜儀的發展很重要的方面是與各種聯用儀(氣相色譜、液相色譜、熱分析等)的使用。它的基本工作原理是：利用一種具有分離技術的儀器，作為質譜儀的"進樣器"，將有機混合物分離成純組分進入質譜儀，充分發揮質譜儀的分析特長，為每個組分提供分子量和分子結構信息。
可廣泛用于有機化學、生物學、地球化學、核工業、材料科學、環境科學、醫學衛生、食品化學、石油化工等領域以及空間技術和公安工作等特種分析方面。
2、無機質譜儀
無機質譜儀與有機質譜儀工作原理不同的是物質離子化的方式不一樣，無機質譜儀是以電感耦合高頻放電 (ICP)或其他的方式使被測物質離子化。
無機質譜儀主要用于無機元素微量分析和同位素分析等方面。分為火花源質譜儀、離子探針質譜儀、激光探針質譜儀、輝光放電質譜儀、電感耦合等離子體質譜儀。火花源質譜儀不僅可以進行固體樣品的整體分析，而且可以進行表面和逐層分析甚至液體分析；激光探針質譜儀可進行表面和縱深分析；輝光放電質譜儀分辨率高，可進行高靈敏度，高精度分析，適用范圍包括元素周期表中絕大多數元素，分析速度快，便于進行固體分析；電感耦合等離子體質譜，譜線簡單易認，靈敏度與測量精度很高。
質譜分析法的特點是測試速度快，結果精確。廣泛用于地質學、礦物學、地球化學、核工業、材料科學、環境科學、醫學衛生、食品化學、石油化工等領域以及空間技術和公安工作等特種分析方面。
3、同位素質譜儀
同位素質譜分析法的特點是測試速度快，結果精確，樣品用量少(微克量級)。能精確測定元素的同位素比值。廣泛用于核科學，地質年代測定，同位素稀釋質譜分析，同位素示蹤分析。
4、離子探針
離子探針是用聚焦的一次離子束作為微探針轟擊樣品表面，測射出原子及分子的二次離子，在磁場中按質荷比(m/e)分開，可獲得材料微區質譜圖譜及離子圖像，再通過分析計算求得元素的定性和定量信息。測試前對不同種類的樣品須作不同制備，離子探針兼有電子探針、火花型質譜儀的特點。可以探測電子探針顯微分析方法檢測極限以下的微量元素，研究其局部分布和偏析。可以作為同位素分析。可以分析極薄表面層和表面吸附物，表面分析時可以進行縱向的濃度分析。成像離子探針適用于許多不同類型的樣品分析，包括金屬樣品、半導體器件、非導體樣品，如高聚物和玻璃產品等。廣泛應用于金屬、半導體、催化劑、表面、薄膜等領域中以及環保科學、空間科學和生物化學等研究部門。
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