Просмотр кода страницы Масс-анализатор ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием

== Резонансная масс-спектрометрия с Фурье преобразованием ==

'''Масс-анализатор ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием''' (Fourier transfrom ion cyclotron resonance - FT/ICR MS, Fourier transform mass spectrometry) - тип масс-анализатора для определения отношения массы к заряду по циклотронной частоте иона в фиксированном магнитном поле.

=== История ===

FT-ICR метод был разработан Маршаллом и Комисаровым (Alan G. Marshall, Melvin B. Comisarov, University of British Columbia). Первая статья появилась в Chemical Physics Letter в 1974 году

=== Теоретические основы ===

[[Ион]] в статическом и однородном [[магнитное поле|магнитном поле]] будет циклически двигаться в соответствии с [[сила Лоренца|силой Лоренца]]. Круговое движение может сочетаться с однородным аксиальным движением, образуя спираль, или с однородным движением перпендикулярно полю, например в присутствии электрического или гравитационного поля, образуя циклоид. Угловая частота (ω = 2π f ) этого циклотронного движения для данного магнитного поля В выражается в виде (в [[система СИ|системе СИ]]):

<math>  \omega=\frac{zeB}{m}.</math>

Где z - заряд иона (алгебраическое число), 
e - элементарный заряд 
m - масса иона

Из формулы следует, что электрический сигнал, имеющий частоту f, будет резонировать с ионами, имеющими отношение массы к заряду как:

<math> \frac{m}{z}=\frac{eB}{2\pi f}.</math>

=== Сущность метода ===
Ионы удерживаются в [[ловушка Пеннинга|ловушке Пеннинга]] (магнитное поле с электрически удерживающими электродами), где ионы возбуждаются и увеличивают радиус своего движения под действием осциллирующего электрического поля, перпендикулярного магнитному. Возбуждение приводит также к тому, что ионы движутся в виде «пакетов» в одной фазе. Сигнал детектируется как отображение тока на паре электродов, вызванного близостью такого «пакета» при циклотронном движении. В отличие от других методов, здесь не требуется соударения ионов с детектором - достаточно просто двигаться мимо него. Сигнал представляет собой сумму синусов их волн. Применяя к полученным данным Фурье-преобразования, можно получить масс-спектр движущихся ионов.

== Варианты ==

* Пульсовое возбуждение - Спектр частот представляет собой "sinc" функцию (sinc = sin w/w)
* Развертка по частоте
* SWIFT - Stored Waveform Inverse Fourier Transform, где ускоряются четко выбранные ионы.

=== Отличия от других масс-анализаторов ===

* Нет необходимости соударения иона с детектором - сигнал формируется при прохождении иона рядом с детектором;
* Массы разделяются не по времени или пространственно, а по частоте. Все ионы детектируются одновременно через заданные промежутки времени.

=== Преимущества ===

* Очень высокие точность и разрешение

=== Недостатки ===

* Дороговизна приборов и обслуживания
* Большие размеры прибора
* Для достижения сверхвысоких разрешений необходимо жертвовать скоростью анализа
* Принципиальное понижение разрешения с увеличением m/z ионов

=== Применение ===

* Микропримеси
* Сложные смеси
* Большие мультизарядные макромолекулы (напр., белки)

{{physics-stub}}
{{Нет источников |дата=2024-10-20}}

[[Категория:Масс-спектрометрия]]