关于扇形磁场质谱仪的三个事实：

• 扇形磁场质谱仪是如何商业化的？ 扇形磁场质谱仪可以被视为最早建立的质谱技术类型。最初，它也被称为“光谱仪”，因为在探测器中使用了照相底片。磁扇区被分类为单聚焦或双聚焦。单聚焦扇形磁场质谱仪仅包含一个磁扇区；这允许根据离子的质量和动能（因此被视为动量分析器）分离离子。通过这种设置实现的质量分辨率是有限的。要实现更高的质量分辨率，需要双聚焦扇形磁场质谱仪。在这种情况下，将磁场和静电场两种扇区结合起来，使离子仅根据其质量分离，而与其动能无关。第一台双聚扇形磁场质谱仪是由A. Dempster，K. Bainbridge和J. Mattauch于1936年开发的。在20世纪50年代，商业销售的质谱仪是扇形磁场质谱仪。在20世纪50年代和60年代，扇形磁场质谱仪被广泛用于高分辨率数据的获取。

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• 扇形磁场质谱仪用于哪些应用？ 在20世纪30年代初，质谱仪被用于第一批核武器的研发和战争目的。第二次世界大战后直到90年代，商业开发的质谱仪被用于石油和化工行业的研究，后来用于制药业。在90年代，质谱仪非常昂贵，占据了实验室的大部分空间，实验室需要专门的博士级人员来操作它们。尽管多年来引入了其他替代技术，磁扇区仍是核心技术，被官方法规认可，用于二恶英和持久性有机污染物（POPs）的常规分析。

  
  

• 扇形磁场质谱仪的独特技术特点是什么？ 作为值得信赖的技术，扇形磁场质谱仪提供了独特的技术特点：质量独立分辨率：在扇形磁场质谱仪中，一旦设定分辨率，该分辨率值对整个质量范围都有效。例如，如果设定分辨率为10,000，则每个质量都具有10,000的分辨率（例如，100 m/z的分辨率与1000 m/z的分辨率相同）。这意味着分析选择性在整个质量范围内是均匀的。而对于所有其他技术，分辨率值是质量相关的。空间中的离子分离：在磁扇区的给定设置下，离子根据其质量在不同的路径上偏转。可以更改设置，使得只有一种类型的离子到达探测器，而不会受到其他离子的干扰。质量分辨率定义：计算质量分辨率有两个主要定义。只有磁扇区使用10％谷值定义，这导致的值大约是半峰全宽定义（FWHM定义）的一半。例如，使用10％谷值定义的质量分辨率为10,000，相当于使用FWHM定义的约20,000。此外，扇形磁场质谱仪通常在5,000至10,000伏的离子源加速电压范围内运行。这导致较高质量的良好传输和敏感性。

• 精确度的提升

  相比于传统的四极质谱仪，扇形磁场质谱仪具有明显的优势。它能够提供更高的分析精确度，通常在2至10倍之间，这取决于所分析气体的类型和复杂程度。磁扇区质谱仪在分析过程中能够精准地探测并分离不同气体成分，为制药过程的控制和优化提供了重要的数据支持。

• 长期稳定性与可靠性

  扇形磁场质谱仪具有出色的长期稳定性，可以持续进行气体分析任务。通过对压缩空气气瓶中氮气、氧气、氩气和二氧化碳等成分的连续分析，扇形磁场质谱仪展现出了其长期稳定的优越性。实验结果表明，其分析结果的日均值变化极小，使得其成为制药企业进行精准气体分析的可靠选择。

• 快速多流采样与多功能性应用

除了其精确度和稳定性外，扇形磁场质谱仪还具有快速多流采样的能力，可以同时监测多个生物反应器中的气体变化情况。通过分析进出口氧气、二氧化碳、氮气和氩气等成分，可以计算发酵排气分析的呼吸商，进一步了解发酵过程的特征和状况。此外，扇形磁场质谱仪还可以分析气体或挥发性有机物，为制药过程提供更为全面的数据支持，保障发酵过程的稳定和顺利进行。

MAT 271 气体成分分析扇形磁场质谱计（中国科学院西北生态环境资源研究院油气资源研究中心网站）

应用前景与未来展望

随着制药工业的不断发展和创新，扇形磁场质谱仪作为重要的分析工具将持续发挥着关键作用。其精确度和稳定性的优势将为制药公司提供更为可靠的技术支持，助力制药过程的优化和创新。相信在未来，扇形磁场质谱仪将继续在制药领域展现出其巨大的应用潜力，为保障药品质量和制药过程的可持续发展做出更大的贡献。

总的来说，扇形磁场质谱仪凭借其精确、稳定和多功能的特点，为制药业提供了重要的技术支持，成为制药过程控制和优化的不可或缺的分析工具。它的广泛应用将为制药业的创新和发展注入新的活力，推动行业的不断进步与发展。

资料来源：https://www.thermofisher.com/blog/analyteguru/3-facts-you-need-to-know-about-magnetic-sector-mass/