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                "821LIT"線性離子阱飛行時間串聯質譜研制小記

                發布時間:2019-07-08 閱讀次數:1004次

                【忙,還沒寫完!】

                基於四極桿〓的線性離子阱-飛行時間串聯質譜 MS821LIT 實驗室樣機

                LIT功能模塊Linear ion trap,線性離子阱),通過在TOF-MS前增加一↑段基於四極桿的線性離子阱,為僅有單級∩質譜的821TOFMS,增加了多級串♂級功能。

                 

                功能和用途

                安裝了LIT功能☆模塊的“821LIT”質譜儀,同時具有TOFMS的高分辨能力和離子阱的多級串級能力。它能夠在一次LCMS過程中,采集餾分的指紋譜圖和多級串級譜圖,同時完成定性和定量的工作。

                 

                LIT-TOF基本結構

                LIT-TOF基本結構

                 

                 

                功能特點:

                l  保持了TOFMS本身具有的高分辨能力,分辨力在8000~12000,半峰寬(FWHM

                l  具有母離子選√擇能力,反傅立葉變換儲存波形(SWIFT)提供母離子選擇窗口為1~10u,寬度可調

                l  四極桿內離子碰撞碎裂(CID),低能碰撞能量

                l  多達6級的有々效串級質譜能力,電子線路支持多達20次每2秒串級

                l  四極桿內軸向離子射出,直接進入TOFMS分析

                 

                使用領域

                l  有機小分子的結構分析

                l  藥物結構分析和確認

                l  環境汙染物的分子結構確認

                l  蛋白質組學中的2D-gel斑點分析定量、定性工作

                l  糖蛋白結構分析

                 

                原理

                LIT模塊使用一段四極桿分析器作為線性離子阱,前後各有一片孔隙作為線性離子阱的端蓋。

                LIT模塊使用一段四極桿分析器作為線性離子阱,前後各有一片孔隙作為線性離子阱的端蓋。

                LIT使用的〖基於四極桿的線性離子阱結構

                LIT使用的基於四極桿的線性離子阱結構


                當線性離子阱按照程序控制施加四極桿射頻和端蓋電壓後,離子被束縛在四極桿當中。而後通過反傅立葉變換將不需要的離子偶極激發並消滅在四極桿表面,這時四極桿中就僅剩下我們所需的母離子。再次通過施加較小的偶極信號,激發母離子,使其在四極桿內碰撞碎裂,產生碎片子離子。最後,通過將四極桿電勢擡高,超過輸出孔隙的電勢,將子離子排出四極桿,進入TOFMS分析子離子譜圖。


                從821的窗口看LIT的四極桿

                從821的窗口看LIT的四極桿

                這個窗口本來看到的是ion guide支架的№地板,後來專家說看不見四極桿,就臨時找劉師傅用→銑床啃的天窗。四極桿采用的是自制的8mm不銹鋼316四極桿,陶瓷定位圈,可以從圖中看到。

                 

                射頻電源設計

                主射頻通過原有四極桿射頻電源GRFG產生,輔助射頻通過小型離子阱的輔助射頻電源ECD產生。

                RF circuit of MS860 linear ion trap

                RF circuit of 821LIT linear ion trap


                C2為初級線圈隔直電容,DS1是初級線圈,L2和L4分別是次級線圈,C1和C4分別是次級線圈的調諧電容,C3是次】級線圈的偏執穩壓電容,L1和L3分別是輔助射頻的 耦合次級,L5是輔助射頻的初級線圈,C8是輔助射頻的隔直↓電容,C5、C6和C7分別是線性離子阱的等效電容。

                MS821LIT electrical circuit demostration

                MS821LIT electrical circuit demostration


                射頻高壓連接到四極桿的4組電極上,分別是帶有正射頻高壓的+RFA和+RFB,帶有負射頻高壓的-RF。+/-RF的高壓強度由GRFG確定,設計指標為3840Vpp(48Vx80倍);輔助射頻通過線圈耦合到+RF上,其最大強度為6Vpp。

                SWIFT waveform. on linear ion trap

                SWIFT waveform. on linear ion trap


                離子在四極場中,通過偶極激發(dipole excitation)可以完成激發、碰撞碎裂等▂操作。激發波形由離子阱系統控制器SC16的高速任意波形發生器產生,由輔助射頻電源ECD放大到12Vpp8W。

                Board connection of linear ion trap

                Board connection of linear ion trap