四極桿（Quadrupole），是由四根帶有直流電壓（DC）和疊加的射頻電壓（RF）的準(zhǔn)確平行桿構(gòu)成，相對(duì)的一對(duì)電極是等電位的，兩對(duì)電極之間電位相反。當(dāng)一組質(zhì)荷比不同的離子沿平行桿軸向進(jìn)入由DC和RF組成的電場時(shí)，只有滿足特定條件的離子作穩(wěn)定振蕩通過四極桿，到達(dá)監(jiān)測器而被檢測。通過掃描RF場可以獲得質(zhì)譜圖。

四極桿成本低，價(jià)格便宜，雖然日常分析的質(zhì)荷比的范圍只能達(dá)到3000，但由于分析器內(nèi)部可容許較高壓力，很適合在大氣壓條件下產(chǎn)生離子的ESI離子化方式，并且，ESI電離特點(diǎn)是產(chǎn)生多電荷，蛋白質(zhì)和其他生物分子電噴霧電離所產(chǎn)生的電荷分布一般在3000以下，所以四極桿廣泛地與ESI聯(lián)用。另外，三重四極桿由于可以做多級(jí)質(zhì)譜，定量也方便，使用極為廣泛。

如上圖所示，當(dāng)設(shè)置過濾某一特定離子，那么其它質(zhì)量的離子則會(huì)以多種方式中丟失，比如撞擊到四級(jí)桿上，或直接偏離去檢測器的軌道。
在三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀中有3套四級(jí)桿過濾器，但是僅有第1和第3套四極桿用作質(zhì)量分析器。近來的設(shè)計(jì)將中間設(shè)備區(qū)分開(取代早期設(shè)計(jì)的四級(jí)桿)，增加了更多的功能，通常將其改稱為串聯(lián)四級(jí)桿。

套四級(jí)桿(Q1)，作為質(zhì)量過濾器，傳輸并加速選定離子，將其送向Q2(被稱為碰撞室)。雖然在一些設(shè)計(jì)中，Q2類似于其它兩套四級(jí)桿，RF施加在桿上的作用僅是傳輸，而不是質(zhì)量選擇。Q2中的壓力較高，離子在碰撞室內(nèi)與中性氣體相碰撞。結(jié)果經(jīng)CID發(fā)生裂解。碎片隨后加速進(jìn)入Q3，另一個(gè)質(zhì)量過濾器，離子被排列后，進(jìn)入檢測器。

四極桿有全掃描（Fullscan）和選擇離子掃描（SIM）兩種工作方式。其中Fullscan可獲得該化合物的完整質(zhì)譜圖，用于NIST等譜庫的檢索定性。而SIM掃描可獲得化合物的幾個(gè)特征碎片離子，用于定量或靶向篩查。由此，F(xiàn)ullscan與SIM的同時(shí)掃描可實(shí)現(xiàn)一針進(jìn)樣同時(shí)獲得定量與定性相關(guān)信息，一舉兩得。

由此，兩組四極桿的Fullscan和SIM掃描方式就有了多種組合方式，共計(jì)6種。

三重四級(jí)桿的應(yīng)用范圍非常廣泛，例如在工程機(jī)械、冶金設(shè)備、船舶、航空航天等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。它可以用于推動(dòng)大型機(jī)械的運(yùn)動(dòng)，也可以用于控制小型機(jī)械的精細(xì)運(yùn)動(dòng)。在一些特殊的場合，三重四級(jí)桿還可以與其他液壓元件組合使用，形成更加復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，以滿足不同的工作需求。

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