质谱四极杆原理

四极杆质谱利用四个平行电极（对置成X、Y两对）产生的交变电场来选择不同质荷比的离子。核心原理：

每个电极对同时加直流电压 U 和射频电压 Vcosωt，X、Y两对的电压相差180°。

离子在三维空间中的运动可用 Mathieu 方程描述，只有满足稳定解的离子才不会撞击电极而能通过。

稳定区域由 U、V（或比例 a=8eU/mr₀²ω²、q=4eV/mr₀²ω²）决定，固定 rf 频率和电极半径 r₀ 后，改变 U、V 的比值或幅度，就相当于扫描不同 m/z 的离子。

实际工作中有三种模式：

质量扫描（不断改变 U/V，以顺序透过不同质荷比）。

质量过滤（固定 U、V 只让某个m/z通过）。

离子导引（仅加rf或加适量dc，使大范围m/z的离子稳定）。

四极杆的优点是结构紧凑、扫描快、分辨率可调、易与电喷雾或大气压离子源联用。分辨率 R~1000 的常规四极杆可满足常规定量分析，若加串联结构（如三重四极杆）可做MS/MS。

稳定区形状意味着随着质量上限提高，传输离子接受的稳定范围减小，因此四极杆的“传输窗”有限；同时，电极加工精度、RF功率、离子动能都会影响分辨率和灵敏度。