Масс-спектрометрия с фурье-преобразованием

В большинстве масс-спектрометров ионы детектируются благодаря электрическому току, который они вызывают при столкновении с поверхностью устройства, такого как электронный умножитель. Такой метод называется деструктивным. Хотя такой подход широко применяется и обладает высокой чувствительностью, его недостатком является разрушение детектируемых ионов. Другими словами, сигнал иона может быть измерен только один раз. Метод детектирования в масс-спектроскопии с фурье-преобразованием работает по другому принципу: сильное магнитное поле захватывает ионы внутри ячейки анализатора, а электрические сигналы, образуемые за счет циклотронного движения ионов, детектируются парой электродов, подсоединенных к усилителю с большим внутренним сопротивлением (импедансом) (рис. 8.8).

 

Рис. 8.8. a) Общая схема движения возбужденных ионов в ICR-FT ячейке. б) Полученный временной сигнал в результате фурье-преобразования трансформируется в частотный сигнал, из которого получают масс-спектр

 

Данный метод детектирования позволяет «чувствовать» число ионов, не удаляя их из ячейки анализатора и не уничтожая их (недеструктивный метод). Сигнал от одного и того же иона может быть измерен много раз. Ионы дрейфуют из ионного источника в резонансную полость под действием постоянного магнитного Bи электрического E полей, направленных перпендикулярно друг к другу. В результате ионы движутся по циклоиде, являющейся результатом сложения двух траекторий: равномерного прямолинейного движения и движения по окружности с циклотронной частотой (рис. 8.6).

FT-МS дает возможность детектировать сигнал от нескольких тысяч ионов, который содержит полную информацию о частотах и относительном содержании всех ионов, захваченных в ячейке. Поскольку частота может быть измерена с высокой точностью, то массу иона можно определить с относительной погрешностью до одной миллиардной или еще точнее. Надо отметить, что разрешение в ICR-МS с фурье-преобразованием зависит от массы, поэтому с увеличением массы оно падает.

Чувствительность ICR-МS-FT настолько высока, что данный метод с успехом применяется для исследования одиночных макроионов, несущих множественный заряд.