4: АНАЛІЗАТОРИ МАСИ

Last updated

Oct 25, 2022
Save as PDF
- 3.7: Самоперевірка #1
- 4.1: Квадруполь

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Після утворення іонів в області джерела вони прискорюються в мас-аналізатор електричним полем. Масоаналізатор відокремлює ці іони відповідно до їх m/z значенням. Кожна конструкція аналізатора має дуже різні робочі характеристики, і вибір приладу передбачає важливі компроміси. Вибір аналізатора маси залежить від роздільної здатності, (1) масового діапазону, швидкості сканування та меж виявлення, необхідних для програми.

Роздільна здатність в мас-спектрометрії відноситься до поділу двох іонів, де $\mathrm{R}=\mathrm{m} / \mathrm{\Delta} \mathrm{m}$ . Ці терміни визначаються декількома різними способами. Найбільш поширеними є визначення $10 \%$ долини «Нехай дві вершини однакової висоти в масовому спектрі при масах $\mathrm{m}$ і $\mathrm{\Delta} \mathrm{m}$ розділені долиною, яка в найнижчій точці є лише $10 \%$ висотою будь-якого піку.» і ширина піку визначення «Для одного піку, що складається з однозаряджених іонів при масі m в масовому спектрі, роздільна здатність може бути виражена як $\mathrm{m} / \mathrm{\Delta} \mathrm{m}$ , де $\mathrm{\Delta} \mathrm{m}$ ширина піку на висоті, яка є заданою часткою максимальної висоти піку. Рекомендується використовувати одне з трьох значень $50 \%, 5 \%$ або $0.5 \%$ використовувати. «(2)
Масовий діапазон відноситься до найвищого співвідношення маси до заряду, що передається мас-спектрометром.
Швидкість сканування мас-спектрометра відноситься до того, як швидко він сканує масовий спектр. Це важливо для застосувань хроматографії, де весь масовий спектр повинен бути сканований швидше, ніж час елюції хроматографічного піку. В ідеалі для одного хроматографічного піку купується мінімум десять повних масових спектрів

Аналізатори, як правило, описуються як безперервні, так і імпульсні. Аналізатори безперервної дії включають квадрупольні фільтри і магнітні сектори. Ці аналізатори схожі на фільтр або монохроматор, який використовується для оптичної спектроскопії. Вони передають один обраний m/z на детектор, і масовий спектр отримується шляхом сканування аналізатора так, щоб виявлялися різні іони відношення маси до заряду. Поки обраний певний m/z, будь-які іони при інших співвідношеннях m /z втрачаються, зменшуючи S/N для безперервних аналізаторів. Моніторинг одиночних іонів (SIM) покращує S/N, встановлюючи мас-спектрометр на м/z для іона, що цікавить. Оскільки прилад не сканується, S/N поліпшується, але втрачається будь-яка інформація про інші іони. Іншим основним класом аналізаторів маси є імпульсні аналізатори маси. Вони менш поширені, але мають деякі явні переваги. Ці прилади збирають цілий масовий спектр з одного імпульсу іонів. Це призводить до переваги сигналу до шуму, подібного до перетворення Фур'є або багатоканальних спектроскопічних методів. Імпульсні аналізатори включають час польоту, іонний циклотронний резонанс та квадрупольні іонні пастки мас-спектрометри.

Посилання

Прайс, П.Дж. Соц. Масовий спектр., 1991, 2, 336-348.
Б'юкенен, М.В.; Hettich, Р.Л. Хім. 1993, 65, 245А-259А.