113年:藥學二(第2次)

如分析物之質荷比(m/z)係分析離子通過磁場而獲得,則此質譜儀分析器為下列何者?

Aquadrupole analyzer
Btime-of-flight analyzer
Cmagnetic analyzer
Dion trap analyzer

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是質譜儀(Mass Spectrometer)中不同類型「質量分析器(Mass Analyzer)」的運作原理。質量分析器的核心功能是根據離子的 質荷比(mass-to-charge ratio, m/z) 來分離離子。不同的分析器利用不同的物理原理(如電場、磁場、飛行時間等)來達成此目的。

選項分析:

  • (A) Quadrupole analyzer(四極柱分析器):

    • 原理:由四根平行的金屬桿組成,利用 電場(直流電壓 DC 與射頻電壓 RF 的組合)來篩選離子。
    • 機制:離子在四極桿中間的通道飛行,只有特定 m/z 的離子能在特定的電壓組合下維持穩定的震盪軌道並通過,其餘離子會碰撞桿子或飛出軌道而被過濾掉。
    • 結論:主要依賴電場,而非磁場。錯誤
  • (B) Time-of-flight analyzer(飛行時間分析器, TOF):

    • 原理:利用 電場 將所有離子加速至相同的動能,讓它們進入一個無場的飛行管(flight tube)。
    • 機制:由於動能相同 (Ek=12mv2E_k = \frac{1}{2}mv^2),質量較輕的離子速度較快,質量較重的離子速度較慢。儀器測量離

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