Prima di tutto, cos'è un analizzatore di massa. La gascromatografia-spettrometria di massa è un metodo analitico per misurare il rapporto massa-carica degli ioni (rapporto massa-carica). L'azione del campo elettrico in accelerazione forma un fascio ionico che entra nell'analizzatore di massa. Nell'analizzatore di massa, i campi elettrico e magnetico vengono utilizzati per causare una dispersione di velocità opposta e sono rispettivamente focalizzati per ottenere uno spettro di massa, determinando così la loro massa.
Il quadrupolo è uno degli analizzatori di massa più comunemente usati. Lo spettrometro di massa quadrupolare è uno spettrometro di massa dinamico. Poiché funziona solo con un campo elettrico puro e non ha bisogno di coinvolgere un campo magnetico, la sua struttura è semplice e il peso è leggero; richiede solo che l'energia incidente degli ioni sia inferiore a un certo limite superiore e non richiede che gli ioni incidenti raggiungano la focalizzazione dell'energia, in modo che la struttura possa essere introdotta. Sorgente ionica semplice ad alta sensibilità, adatta per ioni con una certa dispersione di energia, come gli ioni secondari; velocità di scansione elevata, la sensibilità e la risoluzione dello strumento possono essere regolate regolando i parametri elettrici e lo stesso strumento può soddisfare diversi requisiti di analisi. Questi vantaggi fanno sì che il quadrupolo attiri molta attenzione sin dalla sua nascita e si sia sviluppato rapidamente. Al momento, la tecnologia dello spettrometro di massa a quadrupolo è piuttosto matura. Come strumento di spettrometria di massa compatto, completamente funzionale ea basso costo, è stato ampiamente utilizzato nei campi della fisica, della chimica analitica, della medicina, delle scienze ambientali e delle scienze della vita.
Nell'uso effettivo, due elettrodi opposti tra i quattro elettrodi sono collegati insieme per formare una coppia di elettrodi X e una coppia di elettrodi Y. L'alimentatore di lavoro del sistema di elettrodi quadrupoli è un cosiddetto alimentatore a radiofrequenza che contiene componenti sia di tensione CA ad alta frequenza che di tensione CC. Quando le tensioni di uscita positive e negative dell'alimentatore RF vengono caricate rispettivamente su una coppia di elettrodi X e una coppia di elettrodi Y, verrà generata una distribuzione di campo elettrico quadrupolare nello spazio di campo racchiuso dagli elettrodi quadrupoli. Il movimento degli ioni in un campo elettrico quadrupolare dipendente dal tempo è la base per il confinamento ionico e l'analisi di massa agli elettrodi quadrupoli.