無機質譜儀器大多采用四級桿（Quadrupoles）：由四根帶有直(zhi)流電(dian)壓(ya)（DC）和疊加(jia)的(de)射(she)頻電(dian)壓(ya)（RF）的(de)準(zhun)確平行金(jin)屬或(huo)陶(tao)瓷鍍(du)金(jin)園(yuan)柱桿構(gou)成，相(xiang)對(dui)(dui)的(de)一對(dui)(dui)電(dian)極(ji)是等電(dian)位(wei)(wei)的(de)，相(xiang)鄰兩對(dui)(dui)電(dian)極(ji)之間電(dian)位(wei)(wei)相(xiang)反。當一組質荷比不同的(de)離子(zi)進入由DC和RF組成的(de)電(dian)場時，只有滿足特定(ding)(ding)條件(特定(ding)(ding)質荷比)的(de)離子(zi)作(zuo)穩(wen)定(ding)(ding)振蕩通過四極(ji)桿，到(dao)達監測(ce)器而被(bei)檢測(ce)。四極(ji)桿的(de)理論(lun)上有個(ge)馬修方程式，這個(ge)是四極(ji)桿的(de)理論(lun)基礎。通過掃描RF場可(ke)以獲得質譜圖。

四極桿(gan)(gan)的(de)材質十分(fen)關鍵了，對于高性(xing)能的(de)四極桿(gan)(gan)（如給(gei)ICPMS使(shi)用的(de)四極桿(gan)(gan)）通(tong)常(chang)需(xu)要采用陶瓷(ci)、石英等高硬度、低膨(peng)脹的(de)材料。

目前商品化的(de)碰撞(zhuang)/反(fan)應(ying)池(chi)(chi)系統(tong)主要有(you)以下 4 種類型：四極(ji)(ji)桿(gan)動(dong)態(tai)反(fan)應(ying)池(chi)(chi)（DRC），六極(ji)(ji)桿(gan)碰撞(zhuang)池(chi)(chi)（CCT），八極(ji)(ji)桿(gan)碰撞(zhuang)/反(fan)應(ying)池(chi)(chi)（ORS）和無多極(ji)(ji)桿(gan)的(de)碰撞(zhuang)反(fan)應(ying)接口(kou)（CRI）。除 CRI 外，都是由桶狀(zhuang)(zhuang)的(de)池(chi)(chi)體構成，池(chi)(chi)體內(nei)裝有(you)多極(ji)(ji)桿(gan)，兩端留有(you)離子進(jin)出(chu)的(de)孔(kong)，桶壁留有(you)碰撞(zhuang)或反(fan)應(ying)氣體進(jin)出(chu)的(de)孔(kong)。充入碰撞(zhuang)或反(fan)應(ying)氣，維持在比周圍真空腔內(nei)壓(ya)力稍高的(de)增壓(ya)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。

碰撞反應池消除干擾的方法原理：

    目前碰撞反應技術已經作為 ICP-MS 去除多原子離子干擾的主要手段，作用機理可分為3種：碰撞解離型(CID) 、動能歧視型(KED) 和化學反應型(CR)。

    1、碰撞解(jie)離(li)型（CID）工作方(fang)式的有(you)效性(xing)取決于(yu)干(gan)擾(rao)分子(zi)離(li)子(zi)與目標(biao)待測離(li)子(zi)的能(neng)量(liang)差別，作用機理是多原(yuan)子(zi)離(li)子(zi)在和氣體碰撞后(hou)分解(jie)為中(zhong)性(xing)粒子(zi)和離(li)子(zi)而去(qu)除其(qi)干(gan)擾(rao)。對(dui)于(yu)不同類型的干(gan)擾(rao)沒(mei)有(you)特(te)定選擇性(xing)。

    2、動(dong)能(neng)歧視(shi)型（KED）的(de)原理是：多原子(zi)離(li)(li)子(zi)的(de)碰撞截面比待(dai)測離(li)(li)子(zi)大，在(zai)和氣(qi)體碰撞過程(cheng)中會(hui)損失更多的(de)動(dong)能(neng)，通過在(zai)碰撞反應(ying)池后設(she)置(zhi)合適(shi)的(de)能(neng)量壁壘可使干(gan)擾離(li)(li)子(zi)不能(neng)進入質(zhi)量分(fen)析器(qi)而去除其干(gan)擾。

    3、化學(xue)反應(ying)(ying)(ying)型（CR）是通過離子(zi)(zi)(zi)-分(fen)子(zi)(zi)(zi)反應(ying)(ying)(ying)將離子(zi)(zi)(zi)束中(zhong)的(de)多原(yuan)子(zi)(zi)(zi)或(huo)同(tong)質(zhi)干(gan)擾(rao)粒子(zi)(zi)(zi)消(xiao)除(chu)(chu)的(de)過程，封(feng)閉的(de)池體內引入(ru)一種碰撞或(huo)反應(ying)(ying)(ying)性氣體，粒子(zi)(zi)(zi)束中(zhong)的(de)分(fen)析離子(zi)(zi)(zi)和(he)多原(yuan)子(zi)(zi)(zi)干(gan)擾(rao)離子(zi)(zi)(zi)經過化學(xue)分(fen)辨(bian)后(hou)，由只加射(she)頻的(de)多極桿(gan)傳輸元件將離子(zi)(zi)(zi)束有效(xiao)地傳輸到質(zhi)量分(fen)析器進行測定。具有高度選(xuan)擇(ze)(ze)性，適用(yong)于對(dui)(dui)于CID 或(huo) KED 方式(shi)消(xiao)除(chu)(chu)干(gan)擾(rao)效(xiao)果不足的(de)特(te)定元素。其中(zhong)離子(zi)(zi)(zi)-分(fen)子(zi)(zi)(zi)反應(ying)(ying)(ying)有電荷轉移(yi)、質(zhi)子(zi)(zi)(zi)轉移(yi)、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)轉移(yi)、締合反應(ying)(ying)(ying)和(he)縮合反應(ying)(ying)(ying)等(deng)類(lei)型。當反應(ying)(ying)(ying)條件適合時，具有極強的(de)消(xiao)除(chu)(chu)干(gan)擾(rao)能力。缺點是針對(dui)(dui)不同(tong)的(de)干(gan)擾(rao)需(xu)要選(xuan)擇(ze)(ze)不同(tong)的(de)反應(ying)(ying)(ying)氣體和(he)反應(ying)(ying)(ying)條件，而且化學(xue)反應(ying)(ying)(ying)可(ke)能產生一系列副反應(ying)(ying)(ying)產物和(he)未知的(de)新干(gan)擾(rao)。

碰撞(zhuang)/反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)池(chi)技(ji)術是解決(jue)ICP-MS 多原子(zi)(zi)(zi)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)干擾的一個重(zhong)要突破。碰撞(zhuang)/反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)池(chi)技(ji)術的原理和應(ying)(ying)(ying)用源(yuan)于有機質譜分析(xi)中(zhong)混合物的結構分析(xi)以及離(li)(li)子(zi)(zi)(zi) - 分子(zi)(zi)(zi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的基礎研究。多極桿碰撞(zhuang)/反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)池(chi)是介于離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)透鏡系統和質量分析(xi)器之間(jian)(jian)，腔體內可充入各(ge)種(zhong)碰撞(zhuang)/反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)氣體, 與聚焦后的離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)進行碰撞(zhuang)和/或(huo)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。值得(de)關注(zhu)的是，在(zai)碰撞(zhuang)/反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)池(chi)與離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)聚焦系統之間(jian)(jian)增加了(le)一個四(si)極桿，即(ji)ICP串聯(lian)質譜儀，可更好地實(shi)現離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)與反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)氣的選(xuan)擇性“可控(kong)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)”，即(ji)串聯(lian)ICP-MS技(ji)術。