"821LIT"線性離子阱飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜研制小記
發(fā)布時(shí)間:2019-07-08 閱讀次數(shù)：6332次
【忙，還沒寫完！】
基于四極桿的線性離子阱-飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜 MS821LIT 實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)
LIT功能模塊（Linear ion trap，線性離子阱），通過在TOF-MS前增加一段基于四極桿的線性離子阱，為僅有單級(jí)質(zhì)譜的821TOFMS，增加了多級(jí)串級(jí)功能。
功能和用途
安裝了LIT功能模塊的“821LIT”質(zhì)譜儀，同時(shí)具有TOFMS的高分辨能力和離子阱的多級(jí)串級(jí)能力。它能夠在一次LCMS過程中，采集餾分的指紋譜圖和多級(jí)串級(jí)譜圖，同時(shí)完成定性和定量的工作。
LIT-TOF基本結(jié)構(gòu) |
功能特點(diǎn)：
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(chǔ)存波形（SWIFT）提供母離子選擇窗口為1~10u，寬度可調(diào)
l 四極桿內(nèi)離子碰撞碎裂（CID），低能碰撞能量
l 多達(dá)6級(jí)的有效串級(jí)質(zhì)譜能力，電子線路支持多達(dá)20次每2秒串級(jí)
l 四極桿內(nèi)軸向離子射出，直接進(jìn)入TOFMS分析
使用領(lǐng)域
l 有機(jī)小分子的結(jié)構(gòu)分析
l 藥物結(jié)構(gòu)分析和確認(rèn)
l 環(huán)境污染物的分子結(jié)構(gòu)確認(rèn)
l 蛋白質(zhì)組學(xué)中的2D-gel斑點(diǎn)分析定量、定性工作
l 糖蛋白結(jié)構(gòu)分析
原理
LIT模塊使用一段四極桿分析器作為線性離子阱，前后各有一片孔隙作為線性離子阱的端蓋。
LIT使用的基于四極桿的線性離子阱結(jié)構(gòu) |
當(dāng)線性離子阱按照程序控制施加四極桿射頻和端蓋電壓后，離子被束縛在四極桿當(dāng)中。而后通過反傅立葉變換將不需要的離子偶極激發(fā)并消滅在四極桿表面，這時(shí)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(hào)，激發(fā)母離子，使其在四極桿內(nèi)碰撞碎裂，產(chǎn)生碎片子離子。最后，通過將四極桿電勢(shì)抬高，超過輸出孔隙的電勢(shì)，將子離子排出四極桿，進(jìn)入TOFMS分析子離子譜圖。
從821的窗口看LIT的四極桿 |
射頻電源設(shè)計(jì)
主射頻通過原有四極桿射頻電源GRFG產(chǎn)生，輔助射頻通過小型離子阱的輔助射頻電源ECD產(chǎn)生。
RF circuit of 821LIT linear ion trap |
C2為初級(jí)線圈隔直電容，DS1是初級(jí)線圈，L2和L4分別是次級(jí)線圈，C1和C4分別是次級(jí)線圈的調(diào)諧電容，C3是次級(jí)線圈的偏執(zhí)穩(wěn)壓電容，L1和L3分別是輔助射頻的 耦合次級(jí)，L5是輔助射頻的初級(jí)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 |
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(fù)射頻高壓的-RF。+/-RF的高壓強(qiáng)度由GRFG確定，設(shè)計(jì)指標(biāo)為3840Vpp（48Vx80倍）；輔助射頻通過線圈耦合到+RF上，其最大強(qiáng)度為6Vpp。
SWIFT waveform. on linear ion trap |
離子在四極場(chǎng)中，通過偶極激發(fā)（dipole excitation）可以完成激發(fā)、碰撞碎裂等操作。激發(fā)波形由離子阱系統(tǒng)控制器SC16的高速任意波形發(fā)生器產(chǎn)生，由輔助射頻電源ECD放大到12Vpp8W。
Board connection of linear ion trap |