Struktury pro bezztrátové iontové manipulace - Structures for lossless ion manipulations - Wikipedia

Struktury pro bezztrátové iontové manipulace (ŠTÍHLÝ) jsou formou iontová optika na které různé rádiová frekvence a stejnosměrné elektrické potenciály mohou být použity a použity k umožnění široké škály iontových manipulací, jako jsou separace založené na iontová pohyblivá spektrometrie, reakce (unimolekulární, iontové molekuly a iontové ionty) a skladování (tj. zachycování iontů ).[1] SLIM byl vyvinut společností Richard D. Smith a spolupracovníci ve společnosti PNNL a jsou obecně vyráběny z řady elektrod na rovnoměrně rozmístěných rovinných površích.

V SLIM se ionty pohybují v prostoru mezi dvěma povrchy, ve směrech řízených pomocí elektrických polí, a také se pohybují mezi různými víceúrovňovými SLIM, jak je možné zkonstruovat ze stohu PCB. Bezztrátová povaha SLIM je odvozena z použití vysokofrekvenčních elektrických polí, zejména pseudo potenciálu odvozeného od nehomogenních elektrických polí vyplývajících z vysokofrekvenční frekvence vhodné frekvence aplikované na více sousedních elektrod, což slouží k zabránění iontů v těsném přiblížení k elektrodám povrch, kde by se běžně očekávala ztráta. SLIM se obecně používají ve spojení s hmotnostní spektrometrie pro analytické aplikace.

Konstrukce

První SLIM byly vyrobeny za použití tištěný spoj technologie (PCB) a slouží k demonstraci řady jednoduchých iontových manipulací v plynech při nízkých tlacích (několik torr).[2] Tato technologie SLIM má koncepční podobnosti s integrovanými elektronickými obvody, ale místo pohybujících se elektronů používáme elektrická pole k vytváření drah, spínačů atd. K manipulaci s ionty v plynné fázi.

Zařízení SLIM mohou umožnit, aby v prostoru mezi dvěma povrchy umístěnými (např. ~ 4 mm od sebe) a každým vzorem vodivými elektrodami došlo ke komplexním sekvencím iontových separací, přenosů a zachycování. Zařízení SLIM používají nehomogenní elektrická pole vytvářená řadami těsně rozmístěných elektrod, na které se snadno vytvářejí vysokofrekvenční napětí typu špička-špička (např. Vp-p ~ 100 V; ~ 1 MHz) s opačnou polaritou na sousední elektrody efektivní potenciální pole, která brání iontům v přístupu k povrchům.

Uzavření funguje v rozsahu tlaků (<0,1 torr až ~ 50 torr) a v nastavitelném poměru hmotnost k nabíjení (m / z) rozsah (např. m / z 200 až> 2000). Tento efektivní potenciál pracuje ve spojení s stejnosměrnými potenciály aplikovanými na postranní elektrody, aby se zabránilo ztrátám iontů, a umožňuje vytvářet iontové pasti a potrubí v mezeře mezi dvěma povrchy pro efektivní bezztrátové ukládání a pohyb iontů v důsledku jakéhokoli gradientu v aplikovaném DC pole.

Zpočátku se uvádí, že provozní tlak pro zařízení SLIM byl v rozmezí 1 až 10 torrů a že je vhodný pro aplikace separace iontové mobility.

Reference

  1. ^ "SLIM iontová past". PNNL.
  2. ^ Webb, Ian K .; Garimella, Sandilya V. B .; Tolmachev, Aleksey V .; Chen, Tsung-Chi; Zhang, Xinyu; Norheim, Randolph V .; Prost, Spencer A .; Lamarche, Brian; Anderson, Gordon A .; Ibrahim, Yehia M .; Smith, Richard D. (2014). „Experimentální vyhodnocení a optimalizace struktur pro bezztrátovou manipulaci s ionty pro spektrometrii iontové mobility s hmotnostní spektrometrií s časem letu“. Analytická chemie. 86 (18): 9169–9176. doi:10.1021 / ac502055e. PMC  4165449. PMID  25152066.

Další čtení