Прежде всего, что такое масс-анализатор. Газовая хроматография-масс-спектрометрия является аналитическим методом измерения отношения массы к заряду ионов (отношение массы к заряду). Действие ускоряющего электрического поля формирует ионный пучок, поступающий в масс-анализатор. В масс-анализаторе электрические и магнитные поля используются для создания противоположной дисперсии скоростей, и они соответственно фокусируются для получения спектра масс, тем самым определяя их массу.
Квадруполь — один из наиболее часто используемых масс-анализаторов. Квадрупольный масс-спектрометр представляет собой динамический масс-спектрометр. Поскольку он работает только с чистым электрическим полем и не требует магнитного поля, его структура проста, а вес невелик; для этого требуется только, чтобы энергия падающих ионов была меньше определенного верхнего предела, и не требуется, чтобы падающие ионы достигали фокусировки энергии, чтобы можно было ввести структуру. Простой, высокочувствительный источник ионов, подходящий для ионов с определенной дисперсией энергии, таких как вторичные ионы; высокая скорость сканирования, чувствительность и разрешение прибора можно регулировать, регулируя электрические параметры, и один и тот же прибор может соответствовать различным требованиям анализа. Благодаря этим преимуществам квадруполь привлекает к себе большое внимание с момента своего появления и быстро развивается. В настоящее время технология квадрупольного масс-спектрометра является достаточно зрелой. Будучи компактным, полнофункциональным и недорогим прибором для масс-спектрометрии, он широко используется в областях физики, аналитической химии, медицины, наук об окружающей среде и науках о жизни.
При фактическом использовании два противоположных электрода из четырех электродов соединены вместе, образуя пару X-электродов и пару Y-электродов. Рабочий источник питания квадрупольной электродной системы представляет собой так называемый радиочастотный источник питания, который содержит компоненты как высокочастотного переменного напряжения, так и постоянного напряжения. Когда положительное и отрицательное выходные напряжения ВЧ-источника питания соответственно нагружены на пару X-электродов и пару Y-электродов, квадрупольное распределение электрического поля будет генерироваться в полевом пространстве, окруженном квадрупольными электродами. Движение ионов в зависящем от времени квадрупольном электрическом поле является основой для удержания ионов и анализа массы на квадрупольных электродах.