Квадрупольный анализатор

Квадрупольный анализатор, часто называемый квадрупольным фильтром масс, состоит из четырех параллельных стержней круглого или гиперболического сечения (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Квадрупольный масс-анализатор

Противоположные стержни электрически соединены и находятся под напряжением, складывающимся из компоненты постоянного тока и и радиочастотной компоненты К₀ . Вторая пара стержней имеет равную по величине, но противоположную по знаку компоненту посто­янного тока, а фаза радиочастотной компоненты сдвинута на 180°.

Ионы, вводимые в анализатор небольшим ускоряющим напряже­нием (10-20 В), под действием электрического поля колеблются от­носительно осей х и у. Поскольку каждый ион имеет свою собствен­ную частоту, зависящую от массы, через квадруполь пролетают лишь те частицы, частота которых находится в резонансе с радиочастотой квадруполя. Масс-спектр генерируется сканированием U и V₀ при со­хранении постоянной величины U/V₀. Регистрируемая масса т про­порциональна V₀, т. е. линейное изменение V₀ предоставляет калиб­руемую линейную шкалу масс.

Квадруполь легко управляется компьютером, имеет хороший ди­намический диапазон (10^-5), стыкуется со всеми системами ввода способен без модифицирования разделять и положительные, и отри­цательные ионы. Его достоинствами являются также быстрота скани­рования, небольшие размеры, дешевизна и возможность работы при повышенном давлении (до 5 • 10^-5 мм рт. ст.). Эти факторы обуслови­ли широчайшее распространение квадрупольных приборов начиная с 70-х гг. XX в., особенно для серийных стандартных анализов, съемки рутинных спектров электронного удара или химической ионизации.

Современные квадруполи работают в диапазоне величин m/z до 3000-4000, что делает их чрезвычайно удобными для анализа бел­ков, пептидов, других биомолекул с применением электрораспыле­ния, когда образование многозарядных ионов происходит в услови­ях атмосферного давления. Квадрупольные анализаторы отлично зарекомендовали себя также в приборах для тандемной масс-спектрометрии.

К недостаткам анализаторов этого типа можно отнести не очень широкий диапазон масс (m/z до 3000-4000), низкую раз­решающую способность.