6.3.5 进气系统
待分析的气体通常必须从大气压下降到低于质谱仪 (MS) 工作 压力的压力。由质谱仪监测的许多真空技术工艺发生在 $p$ > 10-4 hPa 的压力范围内。因此，四级杆质谱仪的基本条件 是根据特殊的应用配备合适的进气系统。可使用各种减压程 序，这取决于所涉及的压力梯度。
气体混合物应该允许进入质谱仪而无需混合，如条件允许：
- 在压力 $p$ > 10 hPa 时，压力通过（可加热的）毛细管降 低，其中，层流占主导地位，具有下游进气阀。在某些情 况下，需要通过额外的泵来降低压力。
- 在压力 $p$ < 10 hPa 时，使用节流孔和质谱仪降低压力， 并使用涡轮分子泵对质谱仪进行差动排气。
- 在压力 $p$ < 10-4 hPa 时，质谱仪可以直接安装具有开放式 离子源的工艺室中。
如果使用节流孔降低压力，其气体类型相关的流导被泵抽气 管道的流导抵消，这意味着QMS中的浓度反映了真实的气体 成分。
| 进气系统 | 压力范围 | 产品示例 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 无减压 | 10 -12 至 10 - 4 hPa | PrismaPlus QMG 220、 HiQuad QMG 700 | 开放结构的离子源允许系统中来自任何地方的气 体出现在电离器空间之中 |
| SPM 离子源 | 10 - 9 至 10 hPa | PrismaPlus SPM 220, HiQuad SPM 700 | 开放结构的离子源允许系统中来自任何地方的气 体出现在电离器空间之中 10-2 hPa 无需减压的情况下分析气体。 |
| 毛细管入口 | 100 至 1,100 hPa , 取决于毛细管长度和下游孔 | OmniStar、ThermoStar、进气系统 GES 020 和 GES 010 | 差动排气进气系统、低质量甄别、不适合不同的 样品压力 |
| 孔口 | 0.01 至 10 hPa , 由于孔径 的缘故 | PrismaPlus HPA 220 | 直径为 0.01 至 0.5 mm的孔，简单、坚固的设 计，质量甄别、可能凭借不同的孔径改变入口压 力，不适合于快速变化的气体成分 |
| 计量阀 | 0.1 至 1,000 hPa | PrismaPlus HPA 220、 气体计量阀 UDV 040、UDV 146 | 计量阀适合于测量范围非常宽广的进气口，差动 排气阀也允许快速变化的气体成分分析 |
| 压力调节进气口 | 10 - 3 至 1,000 hPa | 带 RVC 300 的 EVR 016、带压力调节入口的 OmniStar | 差动排气口系统，包括带调节阀和压力测量的控 制回路、相对大的固定空间、响应慢 |
图 6.3: 各个进气系统及其属性
