106年:藥學二(第1次)

利用分析離子通過分析管時,相同質荷比( m/z )的斷片進行等速運動,進而決定其分子量之質譜儀分析器為下列何者?

Amagnetic analyzer
Btime-of-flight analyzer
Cion trap analyzer
Dquadrupole analyzer

詳細解析

本題觀念:

質譜儀(mass spectrometry, MS)的分析器種類,特別是飛行時間分析器(time-of-flight analyzer, TOF)的工作原理:利用相同質荷比(m/z)的離子在無場飛行管中以等速運動,藉由飛行時間差異決定分子量。

選項分析

(A) magnetic analyzer(磁場分析器):利用磁場使離子依照 m/z 不同產生不同曲率的偏轉路徑來分離,並非依靠等速運動,錯誤。

(B) time-of-flight analyzer(飛行時間分析器) ✅:離子被電場加速後,相同 m/z 的離子獲得相同速度,進入無場飛行管後以等速直線運動,依飛行時間長短換算 m/z,進而決定分子量,正確。

(C) ion trap analyzer(離子阱分析器):利用電場和磁場(或射頻電場)捕獲離子,透過選擇性釋放來分析,並非等速運動原理,錯誤。

(D) quadrupole analyzer(四極桿分析器):利用四根平行的金屬桿施加直流電場與射頻電場,只允許特定 m/z 的離子穩定通過,是過濾式(filter mode)而非等速運動原理,錯誤。

答案解析

TOF 分析器的核心原理:

  1. 加速區:離子被高壓電場(通常 2–25 kV)加速,所有離子獲得相同動能($KE = \frac{1

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