Масс-спектрометрия для биотехнологии. Приборы. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Измерение характеристик ионного пучка на выходе из газонаполненного квадруполя
Статья научная
Экспериментально исследованы характеристики ионного пучка за газонаполненным радиочастотным ионным проводником. Эмиттанс пучка 1.5 мм·град при энергии ионов 35 эВ согласуется с представлениями о глубоком столкновительном охлаждении ионов до температуры газа. Показано, что ионы движутся вдоль проводника под действием объемного заряда. Это объясняет дополнительный разогрев продольного движения и согласуется с измеренной шириной распределения продольной энергии ионов порядка 0.4 эВ.
Бесплатно
Исследование ячейки для быстрой фрагментации и столкновительного охлаждения
Статья научная
В статье описываются конструкция и результаты исследования специально разработанной ячейки для столкновительно-индуцированной диссоциации (СИД) с ускоренными диссоциацией, пропусканием и охлаждением ионов. Основными отличиями данной СИД-ячейки от стандартных являются ее малые размеры (5 см) и работа на достаточно высоком давлении в десятки мТорр. Проведенное экспериментальное исследование показало высокую эффективность ввода и транспортировки ионов через ячейку с коэффициентом передачи 80 %. Продемонстрированы быстрая трансмиссия и охлаждение ионов за десятки микросекунд. На примере двухзарядных ионов (M+2H)2+ грамицидина С продемонстрированы эффективная и информационноемкая фрагментации ионов. Таким образом, показана адекватность ячейки СИД для параллельного анализа в тандемном времяпролетном масс-спектрометре.
Бесплатно
Концепция многоотражательного масс-спектрометра с непрерывным источником ионов
Статья научная
В работе рассмотрены различные способы стыковки многоотражательных масс-анализаторов с непрерывными источниками ионов. Для конверсии ионного пучка в импульсные пакеты применен метод ортогонального ввода и метод накопления ионов в радиочастотной ловушке. Представлены первые результаты по испытанию таких приборов. Статья предваряет работы сборника по отдельным аспектам проблемы и содержит их краткий обзор.
Бесплатно
Многоотражательный времяпролетный масс-спектрометр с ионной ловушкой на входе
Статья научная
Источник ионов "электроспрей" совмещен с планарным многоотражательным времяпролетным масс-анализатором. Ионные пакеты формируются в накопительной линейной ловушке с аксиальным выбросом ионов. С учетом всех потерь эффективность конверсии в ловушке превышает 10 %. При длине траектории 20 м достигнута разрешающая способность до 50 000 в сочетании с полным массовым диапазоном и более 100 000 в многопроходном режиме.
Бесплатно
Монополь как ортогональный ускоритель для времяпролетного анализатора
Статья научная
В работе рассмотрены теоретические основы применения неоднородного электростатического поля в ортогональном ускорителе времяпролётного масс-спектрометра. На примере времяпролетного масс-спектрометра МХ-5303, разработанного в Институте аналитического приборостроения РАН, показано, что использование монополя в схеме ортогонального ускорителя позволяет почти в два раза поднять разрешающую способность прибора.
Бесплатно
Статья научная
Статья продолжает цикл работ по разработке многоотражательных времяпролетных масс-анализаторов. Разработан макет прибора с ортогональным ускорителем для сочетания масс-анализатора с непрерывными источниками ионов типа "ионизация при атмосферном давлении" (API) и "электроспрей" (ESI). Продемонстрирована массовая точность порядка 1ррm и высокая разрешающая способность порядка 30 000 в сочетании с полным диапазоном масс. Предельная разрешающая способность порядка 100 000 достигается в режиме замыкания ионных траекторий и приводит к сужению массового диапазона. Ограниченная эффективность конверсии непрерывного пучка в импульсные пакеты повышена с использованием промежуточного накопления ионов в транспортном квадруполе.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен способ получения одинаковой разрешающей способности ∆М = const в аналитическом квадрупольном масс-спектрометре в диапазоне масс 2-500 а.е.м. Это достигается заданием и сохранением строго определенного закона изменения соотношения прецизионных напряжений - постоянной составляющей U к амплитуде переменной составляющей V напряжения φ = ±(U + V cosωt), прикладываемого к электродам квадрупольного анализатора. Предложен способ точного измерения соотношения U /V с получением кривой, которая может быть воспроизведена с высокой точностью, что сохраняет выходные электронные параметры ВЧ-генератора строго постоянными и при качественном анализаторе сохраняет ∆М = const.
Бесплатно
Прецизионный быстродействующий высокочастотный генератор квадрупольного масс-анализатора
Статья научная
Представлены характеристики малогабаритного прецизионного быстродействующего высокочастотного генератора аналитического квадрупольного масс-анализатора. Необходимые параметры квадрупольного анализатора, а соответственно и параметры генератора определяются, исходя из современных требований, предъявляемых к квадрупольным масс-анализаторам, входящим в состав различных масс-спектрометрических приборов и комплексов и реализующих высокоскоростные методики анализа. К таким параметрам можно отнести: долговременную точность удержания массы в пределах 0.1 а.е.м.; перескок с одной вершины пика на другую за время не более 20 мс с точностью попадания на вершину пика не хуже ±0.1 а.е.м. и длительную работу на вершине пика с этой точностью не менее 8 часов; возможность работы квадрупольного масс-анализатора в двух режимах: RF - с широким массовым окном и переходом за время порядка 1 с в режим DC/RF - разделения ионов по отношению массы к заряду.
Бесплатно
Разработка системы ввода наноколичеств пробы в масс-спектрометр
Статья научная
Настоящая работа посвящена разработке отечественной nano-LC-MS аналитической системы. Основными функциональными блоками такой системы являются: хроматографическая установка на основе HPLC микроколоночной технологии, блок ионизации nano-ESI и времяпролетный анализатор (TOF). Реализована данная система на базе отечественного масс-спектрометра МХ-5310 (ИАнП РАН). В статье представлены результаты исследования полученной экспериментальной установки, а также проведено сравнение основных параметров с параметрами отечественных ЖХ-МС установок. Полученная установка позволяет работать с наноколичествами исходного материала. В разработанной системе хроматографическая капиллярная колонка непосредственно используется в качестве наноэмиттера, что приводит к уменьшению количества приборных узлов и снижает неизбежные потери анализируемых образцов. Система ввода установки отличается простотой исполнения, очень экономична в использовании растворителей и других расходных материалов.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведен сравнительный анализ свойств многопроходных времяпролетных масс-анализаторов на основе двух типов ионно-оптических элементов: электростатических зеркал и секторных полей. Сделан вывод о том, что анализаторы на основе бессеточных зеркал в целом имеют преимущества в возможности достижения высокой разрешающей способности и чувствительности.
Бесплатно
Статья научная
В многоотражательном времяпролетном приборе с ловушечным источником достигаются более 10 000-100 000 ионов на выстрел. В этом случае экспериментально наблюдаются эффекты объемного заряда, включая насыщение интенсивности, уширение и смещение пиков. В источнике с ортогональным ускорением и накоплением ионов в проводнике можно получить до 10 000 ионов на выстрел. Кулоновские эффекты слабо выражены и плохо различимы на фоне насыщения ионного детектора. В настоящее время для получения массовой точности порядка 1 ррm интенсивность сигнала должна быть ограничена на уровне 10^6-10^7 ионов в секунду в одиночном пике прежде всего из-за возможностей детектора.
Бесплатно
Электростатическая фокусировка ионов в газодинамических интерфейсах масс-спектрометров
Статья научная
На движение ионов в газодинамических интерфейсах масс-спектрометров влияет как поле газового течения, так и электрическое поле, создаваемое электродами интерфейса. В работе предложена схема оптимизации системы интерфейса "сопло-скиммер" на основании анализа особенностей фокусировки ионов в газе в электрическом поле. Оптимизация состоит во введении диафрагмы перед скиммером. На основе ряда экспериментов сделаны оценки трансмиссии и эффективности электростатической фокусировки такой системы и выявлены некоторые особенности ее работы из-за наличия газовой струи в интерфейсе.
Бесплатно
