概述
氣質聯用儀（GC-MS），結合了氣相色譜（GC）和質譜（MS）兩者的優勢，同時具備GC的高分離效率和MS強大的定性定量能力，廣泛套用於複雜組分的分離與鑑定中，是石油化工、農殘檢測、香料香精等複雜分析有效工具。
氣質聯用儀 基本結構
氣質聯用儀主要包括以下幾個部分：氣相色譜儀、氣質接口、質譜儀（包括離子源、質量分析器、檢測器）、數據採集及處理系統。其中，質譜部分必須處於真空系統中。氣相色譜儀
氣相色譜儀可以看做是質譜儀的進樣系統，它的作用是將待測樣品進行分離後再導入質譜進行檢測。不但滿足了質譜分析對樣品單一性的要求，對於質譜的進樣量還能有效控制，也減少了質譜儀的污染，極大提高了對混合物的分離、定性、定量分析效率。
氣質接口
氣質接口是GC到MS的連線部件。最常見的連線方式是直接連線法，毛細管色譜柱直接導入質譜儀，使用石墨墊圈密封（85%Vespel+15%石墨），接口必須加熱，防止分離的組分冷凝，接口溫度設定一般為氣相色譜程式升溫最高值。
質譜儀
質譜儀既是一種通用型的檢測器，又是有選擇性的檢測器。它是在離子源部分將樣品分子電離，形成離子和碎片離子，再通過質量分析器按照質荷比的不同進行分離，最後在檢測器部分產生信號，並放大、記錄得到質譜圖。
離子源：氣質聯用儀的離子源主要有電子轟擊離子源（EI）和化學電離源（CI）。EI源是最早也是套用最廣泛的一種電離方式，由燈絲髮射電子將氣化的樣品分子電離，產生豐富的碎片離子。其特點是穩定可靠，能獲得豐富的結構信息，在70eV下可獲得類似“指紋圖譜”，有標準質譜圖可以檢索，是氣質聯用儀的標準配置。CI源相對EI源是一種“軟電離”方式，需要反應氣（常用甲烷、異丁烷、氨氣等），燈絲髮射的電子先將反應氣電離產生反應離子，這些反應離子再樣品分子發生離子-分子反應，實現樣品分子電離。由於電離能量大大降低，可獲得分子離子峰，是獲得分子量信息的重要手段，某些電負性較強的化合物（鹵素及含氮、氧化合物），採用CI方式選擇負離子，不僅選擇性好，靈敏度也會提高。
質量分析器：質譜的質量分析器有多種類型，如四極桿質量分析器、離子阱質量分析器、飛行時間質量分析器、扇形磁場質量分析器，另外還有各種串級質譜。在氣質聯用儀中，套用最多的是四極桿質量分析器。
四極桿質量分析器：是由四根嚴格平行並與中心軸等間隔的圓形柱形或雙曲面柱狀電極構成的正、負兩組電極，其上施加直流和射頻電壓，產生一動態電場即四極場。離子在四極場的運動軌跡由典型的馬紹（Mathieu）方程解確定，滿足方程穩定解的即有穩定振盪的離子才能通過四極場。精確地控制四極電壓變化，使一定質荷比的離子通過正、負電極形成的動態電場到達檢測器，對應於電壓變化的每個瞬間，只有一種質荷比的離子能通過。四極桿質量分析器有全掃描（Scan）和選擇離子掃描（SIM）兩種不同的掃描模式，Scan模式掃描的質量範圍覆蓋被測化合物的分子離子和碎片離子的質量，可獲得化合物的全譜，用於譜庫檢索定性，一般在未知化合物的定性分析時採用；SIM模式僅跳躍式地掃描某幾個選定的質量，得不到化合物的全譜，但靈敏度有所提高，主要用於已知目標化合物檢測。
檢測器：檢測器的功能是接受由質量分析器分離的樣品離子，進行離子計數並轉化成電信號放大輸出，由數據系統採集處理，最終得到按不同質荷比排列和對應離子豐度的質譜圖。一般為電子倍增器或光電倍增管。
真空系統：由於質譜儀必須在真空條件下才能工作，因此真空度的好壞直接影響了氣質聯用儀的性能。一般真空系統由兩級真空組成，前級真空泵和高真空泵。前級真空泵的主要作用是給高真空泵提供一個運行的環境，一般為機械鏇片泵。高真空泵主要有油擴散泵和渦輪分子泵，目前主要套用的是渦輪分子泵。
主要性能指標
氣質聯用儀的整體性能指標主要有以下幾個：質量範圍、解析度、靈敏度、質量準確度、掃描速度、質量軸穩定性、動態範圍。質量範圍指的是能檢測的最低和最高質量，決定了儀器的套用範圍，取決於質量分析器的類型。四極桿質量分析器的質量範圍下限1~10，上限500~1200。
解析度是指質譜分辨相鄰兩個離子質量的能力，質量分析器的類型決定了質譜儀的分辨能力。四極桿質量分析器的解析度一般為單位質量分辨力。
靈敏度：氣質聯用儀一般採用八氟萘作為靈敏度測試的化合物，選擇質量數272的離子，以1pg八氟萘的均方根（RMS）信噪比來表示。靈敏度的高低不僅與氣質聯用儀的性能有關，測試條件也會對結果產生一定影響。
質量準確度為離子質量測定的準確性，與解析度一樣取決於質量分析器的類型。四極桿質量分析器屬於低分辨質譜，質量準確度為0.1u。
掃描速度定義為每秒鐘掃描的最大質量數，是數據採集的一個基本參數，對於獲得合理的譜圖和好的峰形有顯著的影響。
質量軸穩定性是指在一定條件下，一定時間內質量標尺發生偏移的程度，一般多以24h內某一質量測定值的變化來表示。
動態範圍決定了氣質聯用儀的檢測濃度範圍。
維護與保養
氣質聯用儀包含了氣相色譜儀和質譜儀，因此日常的維護與保養是針對這兩個部分的。氣相色譜儀部分，需要經常維護的是載氣、進樣口、色譜柱。
載氣：定期檢查氦氣鋼瓶壓力；及時更換捕集阱。
進樣口：定期更換進樣隔墊；選擇合適的玻璃襯管；定期更換或清洗襯管。
色譜柱：注意色譜柱的使用條件，切勿在超過色譜柱標示溫度範圍使用；定期老化色譜柱。
質譜儀部分，需要維護的部分有真空檢漏、離子源清洗、機械泵泵油更換。
真空檢漏：質譜儀必須在真空下工作，因此真空檢漏非常重要，最直接的方法是真空規指示，但微小的泄露需要靠比較空氣峰的比例來判斷。如果漏氣，空氣中氮氣（m/z28）會比水氣（m/z18）含量高，氬氣（m/z40）會比二氧化碳（m/z44）高。
離子源清洗：離子源是質譜儀中最先接觸到樣品的部件，因此也是最容易受污染的部件。離子源的污染會造成儀器靈敏度下降。不同廠家生產的氣質聯用儀離子源結構存在差異，因此清洗的方法、難易也不盡相同。
機械泵泵油更換：機械泵泵油會隨著使用時間增長逐漸污染，需要定期更換，一般為三個月到半年更換一次。
主要生產廠商和型號
安捷倫型號：7890A-5975C島津型號：QP2010Plus
鉑金埃爾默型號：Clarus600
賽默飛世爾型號：DSQ系列
日本電子型號：JMS-Q1000GC
