Создана новая технология фокусировки ионной воронки в электростатическом поле

Воронку для ионов постоянного тока можно использовать как для мобильных масс-спектрометров, так и для обычных. Это повысит их чувствительность.

Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Analytical Chemistry, китайским ученым удалось реализовать фокусировку ионов лишь с помощью электрического поля постоянного тока. Это повысит чувствительность масс-спектрометров.

Масс-спектрометрия с реакцией переноса протона (PTR-MS) — ценный инструмент исследования. Однако ученые давно пытаются обеспечить высокую чувствительность, создавая мобильные версии спектрометра (M-PTR-MS). Чтобы улучшить чувствительность инструментов, исследователи используют радиочастотное фокусирующее электрическое поле в дрейфовых трубках для фокусировки ионов. Проблема в том, что это увеличивает энергопотребление прибора и его размер. Поэтому технология не подходит для M-PTR-MS.

В ходе нового исследования ученые заменили традиционный кольцевой электрод пятью изогнутыми электродами и приваренной металлической сеткой. Это уменьшило внутренний диаметр пяти изогнутых электродов и поспособствовало эффективной фокусировке ионов. Так инженеры реализовали воронку постоянного тока, фокусирующуюся в постоянном электрическом поле.

У новой структуры есть много преимуществ. По сравнению с традиционной дрейфовой трубкой чувствительность ионной воронки постоянного тока выросла с 3,8 до 7,3 раза. Также она сохраняет мягкую ионизацию в стандартном спектрометре.  

Исследователи применили технологию ионной воронки постоянного тока к модели M-PTR-MS для мобильного мониторинга летучих органических соединений в атмосфере. И результат был впечатляющим. Кроме того, воронку для ионов постоянного тока можно легко соединить с другими типами масс-спектрометров для повышения их чувствительности, отметили ученые.