Quadrupol

Ein weiteres Prinzip zur Auftrennung von Massen besteht - neben der Trennung im Magnetfeld und der Trennung über die Flugzeit - in der Trennung in hochfrequenten elektrischen Feldern. Die Felder regen die Ionen zu oszillierenden Flugbahnen an, die nur für einen bestimmten Massenbereich stabil sind und nur diesen Ionen erlaubt, das Massenfilter zu passieren.

Quadrupolmassenspektrometer sind der häufigste Massenspektrometer-Typ, da die Geräte kompakt und kostengünstig gebaut werden können. Quadrupole sind außerdem schnell genug, um mit der Gaschromatographie gekoppelt zu werden.

Ein Quadrupol-MS besteht im wesentlichen aus vier hyperbolischen Metallstäben, die paarweise als Elektroden dienen. An die jeweils genüberliegenden Stäbe wird eine positive bzw. negative Gleichspannung angelegt, die mit einer Wechselspannung überlagert ist:

U_s := +/-U + V·cos(ωt)

Hierdurch ergibt sich im Inneren dieser vier Stäbe nur für ein bestimmtes Masse/Ladungs-Verhältnis eine stabile Flugbahn , alle anderen Ionen werden ausgeblendet (sie prallen auf die Stäbe und werden entladen). Durch Variation der angelegten Spannungen kann man den gesamten Massenbereich scannen. Es gibt dazu zwei Möglichkeiten: entweder variiert man die Frequenz ωund hält die Spannungen U und V konstant, oder man variiert die Spannungen U und V und hält die Frequenz ωkonstant.