GCMS-EI源灯丝工作原理和影响灯丝寿命的主要因素

概述：

气相色谱质谱联用仪EI离子源灯丝的基本工作原理，和影响灯丝寿命的主要因素

普通用户在使用气相色谱质谱联用仪的EI（电子轰击）电离源进行分析工作时，经常会遇到灯丝寿命较短的情况，往往难以达到厂家标称的灯丝寿命。

想要解决这个问题，首先要掌握灯丝的工作原理，在电子轰击电离源模式下，灯丝的工作方式是恒电流方式，如图1所示：

图1 EI离子源灯丝工作原理

在EI工作模式下，GCMS电气系统提供给发射灯丝较大的工作电流i，灯丝温度升高并发射出电子（某些型号的GCMS，我们可以观察到灯丝温度升高之后的发光现象），该灯丝发射电流值为I。在仪器工作过程中，GCMS电气系统控制电流I值固定不变，当I值由于各种原因发生减小时，系统会自动增大灯丝的供给电流i，使得灯丝发射电流I值恢复设定值。

显然较大的灯丝供给电流i，会导致更高的灯丝温度，从而缩短灯丝的寿命。

灯丝发射电流存在空间内的物理或者化学的阻碍因素，都会导致灯丝发射电流I的减小，如图2所示。

图2 使灯丝发射电流减小的因素

常见的阻碍来源有:

灯丝的物理安装位置不良，色谱柱伸入MS检测器长度过大。

来自离子源和色谱系统的污染；

色谱柱不良；

载气不良（载气中较多杂质消耗了灯丝发射电流）；

分析方法不良（过短的溶剂切除时间）；

样品量过大（较大的进样量不仅会损伤灯丝，还会损伤MS后端的检测器）；

小结

GCMS分析时，需要严格控制分析环境和分析条件。

除了使用高质量载气，老化良好的色谱柱，还可以考虑使用MS程序的方法，以延长灯丝的寿命。