|
Die FT - Massenspektroskopie beruht auf der Ionen Cyclotron Resonanz (ICR). Ionen die mittels e- -Ionisation, Pulsionisation, ESI oder irgend eine andere Weise
produziert wurden werden in einer ICR Zelle aufbewahrt welche sich in einer
homogenen Zone eines großen Magneten befindet.
Die Ionen in dem Feld werden angeregt zyklisch zu oszillieren (A).
Wenn nun die oszillierenden Ionen einem oszillierendem elektrischen Feld ausgesetzt werden (Wechselspannung) welches die selbe Frequenz besitzt, werden die Ionen in einen größeren Radius hinaus beschleunigt. Ionen mit einer
anderen Cyclotronfrequenz werden hingegen nicht beschleunigt (B).
Ohne Kollisionen kreisen die Ionen weiter in einem großen Orbit bei gleicher Geschwindigkeit(C).
FT- MS messen die Spannung die von der Bewegung der Ionen in der ICR
Zelle induziert wird. (siehe Bild)
Wenn die Ionen ( im Bild) sich von der Elektrode 1 entfernen und sich der Elektrode 2 nähern, läßt das elektrische Feld der positiven Ionen Elektronen im externen Schaltkreis durch den Widerstand R fließen und sich in Elektrode 2 sammeln. Auf der anderen Seite des Cyclotronorbits verlassen die e- die
Elektrode 2 und sammeln sich in der Elektrode 1 wenn sich die Ionen nähern.
Der Elektronenfluß im externen Schaltkreis ist ein Wechselstrom welcher der Cyclotronfrequenz der Ionen entspricht, wobei die Amplitude proportional
zur Anzahl der Ionen steht.
Der Elektronenfluß läßt im Widerstand eine kleine AC Strömung entstehen
welche verstärkt und gemessen werden kann.
Es ist also möglich Ionen zu detektieren ohne daß sie mit einer Elektrode kollidieren. Ionenmischungen verschiedener m/z -Verhältnisse werden alle simultan beschleunigt und das gemessene Signal ist eine Mischung aus allen Signalen der Ionen und ihren m/ repräsentierende Frequenzen.
Daraus läßt sich mit der Formel -
- Ein passendes Massenspektrum errechnen.
w .Cyclotronfrequenz [rad/s]
B .Magnetfeldstärke [Tesla]
.Masse/Ladungs -Verhältnis der Ionen
Der Druck in einem FT - MS sollte nicht größer als 10-8 mbar (ultrahohes Vakuum) betragen um Interferenzen von Fremdionen oder -Molekülen zu vermeiden und es
wird noch immer an einer Lösung dieses Problems gearbeitet.
Vorteile:
- hiermit wurde die bis jetzt höchste Massenauflösung aufgezeichnet
- gut geeignet für Pulsionisationsmethoden wie MALDI
- Ionen werden nicht zerstört und können nochmals gemessen werden
- Stabile Massenkalibrierung möglich (mit Supraleitenden Magneten)
- maßgebende Eignung für Ionenchemie und MS/MS Experimente
- schnelle Analysen möglich (z.B. Explosionen)
Nachteile:
- limitierte dynamische
Reichweite
- strenge
Tiefdrucksvoraussetzungen
- viele Parameter (Anregung, Trapping, Detektionsbedingungen) beeinträchtigen die Experimentsequenz welche die Qualität des Massenspektrums bestimmt
|
