質(zhì)譜是先將待測物質(zhì)離子化，然后按離子的質(zhì)荷比進(jìn)行分離，測量各種離子峰的強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)的一種分析方法 。質(zhì)譜包括同位素質(zhì)譜、無機(jī)質(zhì)譜、有機(jī)質(zhì)譜。 其中，有機(jī)質(zhì)譜主要涉及有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定、定量分析，由于質(zhì)譜與氣相色譜、液相色譜的聯(lián)用，使其成為分析復(fù)雜混合物的有效工具。下圖就是一個(gè)化合物簡單的質(zhì)譜圖，橫坐標(biāo)為質(zhì)荷比，縱坐標(biāo)為離子峰強(qiáng)度。

質(zhì)譜儀主要由進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、離子檢測器四部分組成。進(jìn)樣系統(tǒng)的作用是高效重復(fù)地將樣品引入到離子源中并且不造成真空度的降低。常用的進(jìn)樣裝置有間歇式進(jìn)樣系統(tǒng)、直接探針進(jìn)樣及色譜進(jìn)樣系統(tǒng)三種類型。固體、液體或氣體形式的樣品都有適合的進(jìn)樣系統(tǒng)。

離子源(ion source) 是質(zhì)譜儀主要的組成部件之一，其作用是使被分析的物質(zhì)電離成為離子，并將離子會(huì)聚成有一定能量的離子束。常用的電離方法有電子轟擊(Electron Impact, EI)、電噴霧電離(Electron Spray Ionization, ESI)、快原子轟擊(Fast Atom Bombardment, FAB)、場致電離(Field Ionization, FI)、場致解吸(Field Desorption, FD)、化學(xué)電離(Chemical Ionization, CI)、電感耦合等離子體（ICP）、基質(zhì)輔助激光解吸電離(Matrix-Assisted Laser Desportion Ionization, MALDI)和大氣壓電離(Atmospheric Pressure Ionization, API)等。

質(zhì)量分析器(mass analyzer) 是使離子按其質(zhì)荷比大小進(jìn)行分離的部件，常用的質(zhì)量分析器有磁分析器(Magnetic Analyzer)、四極桿(Quadrupole)、離子阱(Ion Trap)、離子回旋共振(Ion Cyclotron Resonance, ICR)、飛行時(shí)間(Time Of Flight, TOF)等。

在質(zhì)譜儀中，離子源內(nèi)生成的離子經(jīng)過質(zhì)量分析器的分離后，由 離子檢測器(ion detector) 按離子質(zhì)荷比大小接收和檢測。常用的檢測器有二次電子倍增器、閃爍檢測器、光電倍增管和照相板等。

質(zhì)譜法可以進(jìn)行定性分析，色譜法可以進(jìn)行分離純化，色譜法與質(zhì)譜法的聯(lián)用技術(shù)則可以兼顧兩者的優(yōu)點(diǎn)，常用的聯(lián)用技術(shù)有 氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)、液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)、毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜(CE-MS)及串聯(lián)質(zhì)譜(MS-MS) 等。

質(zhì)譜中常用概念：

• **分辨率(resolution)：**儀器對相鄰兩個(gè)質(zhì)譜峰的區(qū)分能力。
• **質(zhì)量范圍(mass range)：**描述儀器所能測量的最輕和最重離子之間的質(zhì)量范圍。
• **質(zhì)荷比(mass charge ratio)：**離子質(zhì)量與它所帶電荷的比值，寫作m/z。
• **離子豐度(abundance of ions)：**檢測器檢測到的離子信號強(qiáng)度。
• 離子相對豐度(relative abundance of ions)： 以質(zhì)譜圖中指定質(zhì)荷比范圍內(nèi)最強(qiáng)峰為100%，其他離子峰對其歸一化所得的強(qiáng)度。
• **基峰(base peak)：**指定質(zhì)荷比范圍內(nèi)強(qiáng)度最大的離子峰稱作基峰，其相對豐度為100%。
• **分子離子(molecular ion)：**分子失去一個(gè)電子生成的離子。它既是一個(gè)正離子，又是個(gè)游離基，分子離子的質(zhì)荷比等于分子量。
• **準(zhǔn)分子離子(quasi-molecular ion)：**與分子存在簡單關(guān)系的離子，通過它也可以確定分子量。例如分子得到或失去一個(gè)氫生成的[M+H]或[M-H]就是最常見的準(zhǔn)分子離子。
• **碎片離子(fragment ions)：**分子離子在離子源中經(jīng)一級或多級裂解生成的產(chǎn)物離子。
• **同位素離子(isotopic ions)：**元素的重同位素構(gòu)成的離子稱為同位素離子。它們在質(zhì)譜圖中總是出現(xiàn)在相應(yīng)的分子離子或碎片離子的右側(cè)。
• **亞穩(wěn)離子(meta stable ions)：**亞穩(wěn)離子是指那些在離開離子源之后，到達(dá)檢測器之前這一區(qū)域中發(fā)生裂解反應(yīng)的離子。它們一般呈現(xiàn)為很弱的寬峰，出現(xiàn)在非整數(shù)質(zhì)量處。
• **多電荷離子(multiply-charged ions)：**帶有兩個(gè)甚至兩個(gè)以上電荷的離子。最常見的是雙電荷離子。
• **總離子流圖(total ions current，TIC)：**在選定的質(zhì)量范圍內(nèi)，所有離子強(qiáng)度的總和對時(shí)間或掃描次數(shù)所作的圖。在色譜-質(zhì)譜聯(lián)用時(shí)，TIC相當(dāng)于色譜圖。
• **質(zhì)量色譜圖(mass chromatography，MC)：**指定某一質(zhì)量(或質(zhì)比)的離子其強(qiáng)度對時(shí)間或掃描次數(shù)所作的圖。
• **奇電子離子(odd-electron ions，OE)：**帶有未成對電子的離子稱為奇電子離子。
• **偶電子離子(even-electron ions，EE)：**帶有成對電子的離子稱為偶電子離子。
• 重排離子(rearrangement ions)： 由原子或基團(tuán)重排而生成的碎片離子。