下列質譜儀分析器中，何者利用靜電及磁場進行分析？

本題觀念：

本題考查的是**質譜儀（Mass Spectrometry, MS）中不同類型質量分析器（Mass Analyzer）**的運作原理，特別是它們所使用的物理場（電場或磁場）來分離離子的機制。

選項分析：

• A. 四極柱式分析器 (Quadrupole analyzer)：

  • 原理：由四根平行的金屬桿組成。在相對的兩對桿上施加直流電壓 (DC) 和射頻電壓 (RF) 的震盪電場。
  • 分析機制：透過調整 DC 和 RF 的比例與強度，只讓特定荷質比 (m/z) 的離子能穩定通過四極桿到達偵測器，其餘離子則會撞擊桿子或飛出軌道。
  • 結論：僅利用電場，不使用磁場。

• B. 飛行時間分析器 (Time-of-flight analyzer, TOF)：

  • 原理：將離子利用脈衝電場加速，使所有離子獲得相同的動能，然後讓它們進入一個無場漂移管 (Field-free drift region)。
  • 分析機制：由於動能相同 ($E_k = \frac{1}{2}mv^2$)，質量較輕的離子速度較快，質量較重的離子速度較慢。利用到達偵測器的飛行時間差異來區分質量。

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