二手液質聯用儀是將液相色譜儀與質譜儀聯用的儀器，用于樣品定性定量分析。其特點是將應用范圍極廣的液相色譜分離方法與靈敏、專屬、能提供分子量和結構信息的質譜法結合起來的一種現代分析技術。
二手液質聯用儀工作原理為：樣品通過液相色譜分離后的各個組分依次進入質譜檢測器，各組分在離子源被電離，產生帶有一定電荷、質量數不同的離子。不同離子在電磁場中的運動行為不同，采用質量分析器按不同質荷比（m/z）把離子分開，得到依質荷比順序排列的質譜圖。通過對質譜圖的分析處理，可以得到樣品的定性和定量結果。
二手液質聯用儀主要包括液相色譜系統、接口、離子源、質量分析器、檢測器、真空系統、電氣系統和數據處理等。
01液相色譜
液相色譜部分和普通LC基本相同，由進樣系統、輸液系統、分離系統、檢測系統等組成，而在LC-MS系統中，MS部分作為LC的檢測器。
進樣系統
早期使用隔膜和停流進們器，裝在色譜柱入口處?，F在大都使用六通進樣閥或自動進樣器。進樣裝置要求密封性好，死體積小，重復性好，保證中心進樣，進樣時對色譜系統的壓力、流量影響小。
輸液系統
主要包括貯液器——用于貯存流動相；輸液泵——高壓泵的輸出壓力一般在150～500kg／cm2。(1kg／cm2=98．0665kPa)，流速在0.01～10mL／min，對高壓泵的要求是流速恒定，無脈動，流量可以調節；過濾器——用于過濾微小雜質；脫氣裝置——若流動相中所含的空氣不除去，則流動相通過色譜柱時其中的氣泡受到壓力而壓縮，流出色譜柱后到檢測器時因常壓而將氣泡釋放出來，造成檢測器噪聲增大，使基線不穩，儀器不能正常工作；梯度洗脫裝置——有兩種方式：一種稱低壓梯度，指常壓下溶劑按一定比例混合后再由高壓泵輸入色譜柱，又稱外梯度；另一種稱高壓梯度，指先用高壓泵將各溶劑輸入混合器混合，再送入色譜柱，也稱為內梯度。
分離系統
包括色譜柱、連接管和恒溫器等。與LC相比，LC-MS一般流速較低（高流速可能影響霧化效果），所以一般用窄徑柱，即2mm或2.1mm的，粒徑一般為3.5μm，也有5μm的。如果用內徑4.6mm的，流速就和普通做液相一樣，但是可以柱后分流，這樣進入質譜的量也不會太大。
02接口與離子源
LC-MS的接口技術難度大于GC-MS，這是因為液相色譜中的流動相是液體，而質譜檢測的是氣體離子，所以接口技術必須要解決液體離子化的難題。液質聯用中常用的電離源有大氣壓電噴霧電離源（ESI）和大氣壓化學電離源（APCI），兩者同屬于大氣壓電離（API）技術，其離子化過程發生在大氣壓下。
ESI:
其工作原理是將液滴變成蒸汽，產生離子發射的過程中形成的溶劑由液相泵輸送到ESIProbe，經其內的不銹鋼毛細管流出，這時給毛細管加2－4kv的高壓，由于高壓和霧化氣的作用，流動相從毛細管頂端流出時，會形成扇狀噴霧，使液滴生成含樣品和溶劑離子的氣溶膠。電噴霧離子化可分為三個過程：
1）形成帶電小液滴：由于毛細管被加高壓，造成氧化還原反應，形成帶電液滴。2）溶劑蒸發和小液滴碎裂：溶劑蒸發，離子向液滴表面移動，液滴表面的離子密度越來越大，當達到Rayleigh(瑞利）極*，即液滴表面電荷產生的庫侖排斥力于液滴表面的張力大致相等時，液滴會非均勻破裂，分裂成更小的液滴，在質量和電荷重新分配后，更小的液滴進入穩定態，然后再重復蒸發、電荷過剩和液滴分裂這一系列過程。
3）形成氣相離子：對于半徑<10nm的液滴,液滴表面形成的電場足夠強，電荷的排斥作用終導致部分離子從液滴表面蒸發出來，而不是液滴的分裂，終樣品以單電荷或多電荷離子的形式從溶液中轉移至氣相，形成了氣相離子。ESI屬于軟的電離方式，通常只產生分子離子峰。適合熱不穩定的極性分子，能分析小分子及大分子。
APCI:
APCI的離子化作用可以有三種理論闡述：
1）經典APCI：由電暈放電針產生的電子轟擊空氣中的主要成分N2、O2、H2O以及溶劑分子得到初級離子N2+、O2-、H2O+和CH3OH2+等。再由這些初級離子與被分析物分子進行電子或質子交換產生出被分析物的分子離子。
2）離子蒸發：此機制與ESI過程相似，存在于APCI分析中的強極性分子和可在溶液中預先形成的離子及離子化合物。
3）摩擦電APCI：當流動相和分析物進入噴口時會被噴霧氣體“撕裂”成為液滴，“撕裂”過程中氣體和液體界面上的“摩擦”作用產生電荷并使得分析物分子離子化。相對于ESI而言，APCI的離子化方式使某些化合物碎片顯著增加，其中明顯的就是脫水碎片的增加。
03質量分析器
質量分析器是質譜儀中將離子按質荷比分開的部分，離子通過質量分析器后，按不同質荷比（m/z）分開，將相同m/z的離子聚焦在一起，組成質譜。常見的質量分析器有五種。
單聚焦質量分析器
單聚焦質量分析器其主要部件為一個一定半徑的圓形管道，在其垂直方向上裝有扇形磁鐵，產生均勻、穩定磁場，從離子源射入的離子束在磁場作用下，由直線運動變成弧形運動。不同m/z的離子，運動曲線半徑R不同，被質量分析器分開。單聚焦質量分析器結構簡單，操作方便，但分辨率低。
雙聚焦質量分析器
為了提高單聚焦質量分析器的分辨率，通常采用在磁分析器之前加一個扇形電場，構成雙聚焦質量分析器。扇形電場的作用是將質量相同但速度不同的離子分離聚焦，即具有速度分離聚焦的的作用。經過聚焦后的不同離子束再按質荷比依次進入檢測器，實現速度和方向雙聚焦的功能。
四極桿濾質器
四極桿內所包圍的空間存在雙曲線形電場。從離子源入射的加速離子穿過四極桿中的電場會受到電場作用，只有選定的m/z離子以限定的頻率穩定的通過四極桿濾質器，其他離子則碰到極桿上被吸濾掉，不能通過，即達到“濾質”的作用。四極桿濾質器結構緊湊，體積小，掃描速度快，適用于LC-MS聯用儀。
離子阱
由兩個端蓋電極和位于它們之間的類似四極桿的環電極構成。離子阱可以存儲離子，待離子累積到一定數目后，升高環電極上的射頻電壓，離子按質量從高到低依次離開離子阱，被電子倍增監測器檢測。
飛行時間質量分析器
飛行時間質量分析器既不用電場也不用磁場，其核心是一個離子漂移管。離子在其中的飛行時間與離子的質荷比的平方根成正比。對于能量相同的離子，質荷比越大，達到檢測器所需的時間越長。根據這一原則，可以把不同質荷比的離子依據其飛行速度不同而分離。漂移管越長，分辨率越高。飛行時間質量分析器具有較大的質量分析范圍和較高的質量分辨率，尤其適合蛋白等生物大分子分析。
04檢測器
用于接收離子束的裝置。主要有電子倍增器、光電倍增器、微通道板等。
05真空系統
質譜儀的離子源、質量分析器和檢測器必須在高真空狀態下工作，以減少本底的干擾，避免發生不必要的離子-分子反應。質譜儀真空系統一般由機械真空泵（前極低真空泵），擴散泵或分子泵（高真空泵）組成。
關注微信