En primer lugar, qué es un analizador de masas. La cromatografía de gases-espectrometría de masas es un método analítico para medir la relación masa-carga de los iones (relación masa-carga). La acción del campo eléctrico acelerado forma un haz de iones que ingresa al analizador de masas. En el analizador de masas, los campos eléctrico y magnético se utilizan para causar una dispersión de velocidad opuesta y se enfocan respectivamente para obtener un espectro de masas, determinando así su masa.
El cuadrupolo es uno de los analizadores de masas más utilizados. El espectrómetro de masas de cuadrupolo es un espectrómetro de masas dinámico. Como solo funciona con un campo eléctrico puro y no necesita involucrar un campo magnético, su estructura es simple y el peso es liviano; solo requiere que la energía incidente de los iones sea inferior a un cierto límite superior, y no requiere que los iones incidentes alcancen el enfoque de energía, de modo que se pueda introducir la estructura. Fuente de iones simple y de alta sensibilidad, adecuada para iones con cierta dispersión de energía, como los iones secundarios; velocidad de escaneo rápida, la sensibilidad y la resolución del instrumento se pueden ajustar ajustando los parámetros eléctricos, y el mismo instrumento puede cumplir con diferentes requisitos de análisis. Estas ventajas hacen que el cuadrupolo llame mucho la atención desde su nacimiento y se haya desarrollado rápidamente. En la actualidad, la tecnología del espectrómetro de masas de cuadrupolo está bastante madura. Como instrumento de espectrometría de masas compacto, completamente funcional y de bajo costo, se ha utilizado ampliamente en los campos de la física, la química analítica, la medicina, las ciencias ambientales y las ciencias de la vida.
En el uso real, dos electrodos opuestos entre los cuatro electrodos se conectan entre sí para formar un par de electrodos X y un par de electrodos Y. La fuente de alimentación de trabajo del sistema de electrodos de cuadrupolo es la llamada fuente de alimentación de radiofrecuencia que contiene componentes de voltaje de CA de alta frecuencia y de voltaje de CC. Cuando los voltajes de salida positivo y negativo de la fuente de alimentación de RF se cargan respectivamente en un par de electrodos X y un par de electrodos Y, se generará una distribución de campo eléctrico de cuadrupolo en el espacio de campo encerrado por los electrodos de cuadrupolo. El movimiento de iones en un campo eléctrico de cuadrupolo dependiente del tiempo es la base para el confinamiento de iones y el análisis de masas en electrodos de cuadrupolo.