Analizor de timp de zbor

În spectrometria de masă , „ analiza timpului de zbor (numit și simplu timpul de zbor sau TOF engleză time-of-flight) este un analizor care este capabil să distingă ioni cu sarcină diferită față de masă datorită tehnicii timpului de zbor , deoarece călătoresc un spațiu egal în momente diferite, dacă sunt accelerate de același potențial.

Ionii trebuie neapărat să înceapă în același moment: acest analizor poate fi cuplat doar cu anumite surse pulsate, de exemplu MALDI . Pentru a depăși această limitare este posibil să poziționați echipamentul ortogonal față de sursă. Au fost atinse niveluri de rezoluție de până la 25.000.

Mecanism

Prin supunerea tuturor ionilor la același potențial de accelerație, aceștia vor dobândi o energie cinetică diferită în funcție de masă și sarcină :

${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">Z</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">Și</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">V.</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\frac{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">1</span></span>}}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">m</span></span>}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">v</span></span>}}^{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}}}${\ displaystyle ZeV = {\ frac {1} {2}} mv ^ {2}}

unde este:

• Z este numărul de sarcini ale ionului,
• e este taxa elementară ,
• V este potențialul aplicat ionilor de grila de accelerație,
• m este masa ionului,
• v este viteza ionului.

Explicând viteza ionilor ca raport spațiu / timp obținem că separarea m / Z urmează ecuația

${\displaystyle \frac{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">m</span></span>}}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">Z</span></span>}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">Și</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">V.</span></span>}{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">(</span></span>\frac{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">t</span></span>}}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">L</span></span>}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">)</span></span>}^{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}}}${\ displaystyle {\ frac {m} {Z}} = 2eV \ left ({\ frac {t} {l}} \ right) ^ {2}}

unde t este timpul de zbor și l spațiul parcurs în interiorul analizorului.

Extracție întârziată

Același subiect în detaliu: extragere întârziată .

Extracția întârziată este o metodă de creștere a rezoluției TOF: înainte de a-i face să intre pe calea analizorului de timp de zbor, ionii sunt ținuți nemișcați și compactați pentru o clipă. Această tehnică este indicată cu DE-TOF sau cu TLF-TOF (Time Lag Focussing TOF).

TOF reflectron

Același subiect în detaliu: oglindă ionică .

Reflectorul TOF , sau reflectorul TOF , este un set de lentile ionice (oglinda ionică) care fac ca ionii să se întoarcă înapoi când ajung la capătul căii. (HR: rezoluție înaltă)

După traseul analizorului, ionii intră într-o zonă numită reflector electrostatic, un set de plăci metalice cărora li se aplică un potențial pozitiv care generează repulsie cu încărcarea ionilor și îi respinge spre detector. Cu cât ionii sunt mai mari (cu un raport m / z ridicat), cu atât intră mai adânc în această zonă, deoarece sunt mai puțin sensibili la potențialul aplicat pe plăcile metalice ale reflectorului și, prin urmare, sunt capabili să intre în adâncime.

TOF Orthogonal

Această secțiune despre subiectul tehnologiei este doar o schiță . Contribuiți la îmbunătățirea acestuia în conformitate cu convențiile Wikipedia . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Analizorul timpului de zbor poate fi, de asemenea, plasat ortogonal la calea ionică ( TOF ortogonal ) și în acest fel poate fi cuplat la toate tipurile de surse.

Bibliografie

• Robert M. Silverstein, Francis X. Webster, David J. Kiemle, Identificarea spectrometrică a compușilor organici , ediția a II-a, Milano, Casa Editrice Ambrosiana, iunie 2006, ISBN 88-408-1344-6 .
• Kenneth A. Rubinson, Judith F. Rubinson, Chimie analitică instrumentală , ediția I, Bologna, Zanichelli, iulie 2002, ISBN 88-08-08959-2 .

Elemente conexe

• Spectrometrie de masa
• Extracție întârziată

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei