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氣相色譜質譜聯用儀是一種綜合了氣相色譜的高效分離能力和質譜的高靈敏度定性分析能力的分析技術。
氣相色譜質譜聯用儀的工作流程大致如下：待測樣品首先被氣化，然后利用毛細管柱進行分離。分離后的樣品在離子源中轉化為正離子，這些離子在電子轟擊電離源(EI)的作用下產生，并在推斥、聚焦、引出電極的作用下進入四極桿系統。四極桿在高頻電壓和正負電壓的聯合作用下形成高頻電場，只有滿足特定運動方程的離子才能通過四極桿對稱中心到達離子檢測器。離子流經過放大器放大后，產生質譜信號。通過分析質譜圖或進行譜庫檢索，可以對未知樣品進行定性分析。
該設備可分析鑒定復雜混合物中各物質成分的含量和分子結構；材料、環境樣品、生物樣品中痕量化合物的分離、定性測試；藥物、揮發性有機物、有機物殘留等組分的分離和定性測試。在化學、環保、電子、紡織、石油化工、香精香料、醫藥和農業等多個領域都發揮著重要作用。
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