Квадрупольный масс-фильтр

Разделение масс в линейном квадрупольном масс-фильтре (общепринятая английская аббревиатура Q) основано на достижении стабильной траектории для ионов с определенными значениями m/z в быстро меняющемся электрическом поле. Квадрупольный масс-фильтр состоит из четырех цилиндрических стержней круглого сечения, как показано на рисунке 8.4. К одной паре диагонально расположенных стержней прикладывается постоянное отрицательное напряжение и переменное напряжение. К другой паре - постоянное напряжение с противоположной полярностью и переменное напряжение с разностью фаз в p (180^о). Разделение масс происходит при изменении постоянного и переменного напряжений, при сохранении постоянства их отношения. При данных характеристиках поля только траектории ионов с определенными массами будут стабильными, они и попадут в детектор. Ионы с нестабильными траекториями не пройдут сквозь стержни, поэтому такое устройство и называется фильтром.

 

Рис. 8.4. Схема линейного квадрупольного масс-фильтра. Для сканирования значений m/z от 1 до 500, постоянное напряжение варьируют между 0 и 300 В, а переменное напряжение – от 0 до 1500 В. Частота переменного поля находится в мегагерцовом диапазоне

Одно из преимуществ квадрупольного масс-фильтра заключается в низком напряжении, прилагаемом к источнику ионов (5-20 В), по сравнению с несколькими кВ в ESА-приборах. Низкое напряжение, к тому, же делает более простым соединение инструмента с жидкостным хроматографом.

С введением в практику квадрупольных масс-фильтров масс-спектрометры уменьшились в размерах, стали проще в эксплуатации и, что самое главное, намного дешевле, чем спектрометры с магнитами, что открыло возможность использовать этот аналитический метод многим тысячам пользователей.

К недостаткам анализаторов данного типа можно отнести не очень широкий диапазон масс (до максимального значения m/z = 3000-4000) и плохую совместимость с методом MALDI.