质谱仪基本构造包括五大部件，其中离子源（电离样品为离子）和质量分析器（分离 离子）是核心零部件。质谱仪种类繁多，但基本构造大致相同，从工作流程来看：（1）样 品直接或间接通过进样系统导入质谱仪后，离子源会先将样品电离为气相带电离子；（2） 不同质荷比的带电离子进入质量分析器，并在电场或磁场的作用下发生分离；（3）检测器 识别不同离子的电信号并最终转化为质谱图。此外，质谱仪工作需要在涡轮分子泵提供的 真空系统中进行，以保证离子间不会相互碰撞而损失。其中，离子源可将不同物质电离成 带电离子，为质谱仪的“门户”；质量分析器可将不同离子分离，为质谱仪的“心脏”；二者均 是质谱仪的核心零部件。
质谱仪目前主要应用于生命科学、农业食品等快速成长的朝阳行业，占质谱仪总需求 比重分别为 42%、26%。从具体的应用领域来看，根据 SDI 统计，2020 年全球质谱仪市 场中，生命科学、环境、食品/农业和石汽工业分别占需求的 42%、24%、26%和 8%。其 中，生命科学及食品/农业检测均正处高速发展阶段，2015 至 2020 年质谱仪在这两个领 域的需求复合增速分别可达 7.8%和 6.0%。
质谱仪核心零部件具有较高技术壁垒，自研自产是国产企业的破局之路
1. 离子源是质谱仪的“心脏”，国内企业通过自研打破“卡脖子”局面。当样品发生了 离子化之后才能被质谱检测到，离子源的作用是使被测样品分子电离，并把离子汇聚成具 有一定能量和几何形状的离子束。由于分析样品的多样性和分析要求的差异性，物质电离 的方法和原理也各不同，为满足多方位的分析要求，产生了一系列电离方法。质谱仪常用 的离子源五种为电子轰击源(EI)、化学电离源(CI)、电喷雾电离源(ESI)、大气压化学电离 源(APCI)和基质辅助激光解吸电离源(MALDI)。根据中国化学会质谱分析委员会，目前应 用最广泛、最成熟的离子源技术分别为 EI、ESI、MALDI。而国内部分企业已实现自研，如禾信仪器的真空紫外光电离源技术可以对 VOCs 分子进行软电离，解决复杂样品同时 进样检测、快速定性的难题，可实现 ppt 量级（万亿分之一）的实际样品检测限；如皖仪 科技掌握高可靠离子源技术，设计了振荡型的离子源双灯丝结构，研究了灯丝氧化钇涂覆 工艺，采用了抗氧化力强的铱带灯丝，大幅度提高了离子源的电子发射效率、离子化率及 寿命，并结合电路保护和软件应用，使离子源的寿命能够较原来提高 1 倍，达到 3 年，有 效提高整机的稳定性和耐用性。
2. 质量分析器：是决定质谱仪检测精度和准确的关键，其作用是将电离室中生成的离 子按质荷比(m/z)大小分开，进行质谱检测。常见质量分析器有双聚焦质量分析器、四极杆 质量分析器、离子阱质量分析器、傅立叶变换离子回旋共振（FT-ICR）以及飞行时间质量 分析器（TOF）。目前，我国部分企业在中低端质量分析器领域已基本实现自研自产，在 高端质量分析器上也不断突破；以禾信仪器为例，公司的双极飞行时间质谱技术实现对正、 负离子的同时全谱检测，缩小仪器体积，在国内实现了单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪 （SPAMS 系列）的国产化和产业化；以谱育科技为例，在高端质谱技术质量分析器领域 掌握了离子阱、四极杆、三重四极杆、飞行时间等质谱技术，并在此基础上迭代升级，推 出了质谱流式细胞仪、12 寸晶元杂质成分检测专用质谱仪器等产品，此外，公司先后量产 了国内首台商用便携式气相色谱质谱联用仪（GC-MS）、首台可车载电感耦合等离子体质 谱仪（ICP-MS）等产品，性能指标均达到国际同类先进水平。
3. 高端通用零部件：在高端通用零部件（高端激光器、分子泵、气相色谱质谱联用仪） 方面，国内质谱仪制造商多采用进口产品以降低自身研发成本。根据仪器信息网以及禾信 仪器招股说明书，公司高度重视核心关键部件的自主可控，通过不断的技术创新和产品研 发，掌握了一系列核心技术，形成了核心关键部件完整的制造工艺流程，逐步实现高端通 用零部件研发、生产的自主化、国产化，基本实现核心关键技术自主可控。
目前海外龙头相对垄断国内质谱仪市场，五大壁垒制约国内企业发展
国内质谱仪市场常年被海外龙头垄断。根据中国政府采购网披露的 2022 年 1-11 月招 标/中标统计数据，在政府采购中，海外质谱仪龙头占据垄断地位，CR5 高达 69.22%，其 中安捷伦、岛津的市占率分别为 20.24%、18.71%；而国内厂商占有率不足 5%。根据禾 信仪器招股说明书、中国海关、智研咨询数据，伴随着国内质谱仪厂商自主创新能力不断 增强，我国和海外市场的差距逐渐减小，进口依赖程度（质谱仪进口金额/中国质谱仪市场 规模）从 2014 年的 95%下降至 2020 年的 74%。
