Масспектрометрия: Разлика между версии

Първият инструмент на този принцип е изобретен от [[Джоузеф Джон Томсън]]. С негова помощ той открива [[електрон]]а, за което получава [[Нобелова награда за физика]] през [[1906]] г. Апаратът, използван от Томсън за първия опит за разделяне по маси, е бил тип [[спектроскопия|спектроскоп]], регистриращ сигналите върху [[флуоресценция|флуоресциращ]] [[екран]]. Dempster конструира усъвършенстван инструмент с отклоняващо [[магнитно поле]] под ъгъл 180^о. За да се регистрират различните маси, той е бил оборудван с фотографска плака – т.нар. масспектрограф (mass spectrograph) – също така се е използвало променливо магнитно поле за регистриране на различните маси чрез последователното им фокусиране върху електрически [[детектор]]. По-късно терминът ''масспектрометър'' бил използван за по-късните модели инструменти със сканиращо магнитно поле [<ref name=Gross>{{cite book |author=Gross. J. |title=Mass Spectrometry |publisher=Springer |location=Germany |year=2004 |pages= |isbn=3-540-40739-1] |oclc= |doi=}}</ref>.

Често, но не винаги, пикът с най-голяма стойност на m/z е резултат от детектирането на заредена [[молекула]] (или [[атом]]) на аналитапробата или т. нар. ''молекулен йон М^+●''. Пикът на молекулния йон обикновено е съпътстван от няколко пика с по-ниско ''m/z'', дължащи се на фрагментирането на молекулния йон на получени фрагментни йони.

Най-интензивният пик в масспектъра се нарича базов пик. В повечето случаи данните за интензитета в масспектрите се представят като нормализирани спрямо базовия пик, чийто интензитет се приема за 100%. Това улеснява сравняването на масспектрите (фиг.2).

[[Картинка:Signal_represantations_MS.png|Type mass spectrum represantation|right|thumb|фиг.2. Начини за представяне на масспектрите|200px300px]]

Най-често срещаният начин за представяне на масспектри е чрез хистограма (фиг.2b означена с '''b''').

Интензитетът на пика се определя от измерването на неговата височина или – за по-голяма точност – на неговата площ. Позицията или ''m/z'' отношението на сигнала се определя от неговия центроид. [[Шум]]ът под определено ниво, зададено от оператора, се изключва от масспектъра при представянето му като хистограма. В случаите, когато е от значение щирочината или формата на пика, т. е. при измервания с голяма [[разделителна способност]] или при високомолекулни аналитипроби, спектърът се представя профилно (фиг.2aозначено с '''a'''), както обикновено се извлича първоначално от масспектрометъра. Табличното представяне (фиг.2cозначено с '''c''') се използва, когато е нужно по-точното представяне на данните за интензивност и ''m/z'' отношение на пиковете.

Йонният източник е част от масспектрометъра, в която се извършва [[йонизация|йонизирането]] (превръщането на молекулите в йони) на аналитапробата. Масспектрите на едно и също вещество могат силно да се различават в зависимост от използвания метод на йонизация и поради това за различните вещества, както и за различните изследователски задачи, се използват различни начини на йонизация.

Това е първият метод за йонизация, използван в масспектрометрията. И досега остава един от най-широко използваните методи при анализа на атоми, от слабо- до среднополярни, нейонни органични съединения с молекулна маса над Mr ≈ 1000. Йонизацията на изпарените молекули от аналитапробата се осъществява чрез сблъскването им с [[електрон]]и. Те се получават от термокатод (нагрята жичка), най-често от [[волфрам]] или [[рений]], ускоряват се от електрическо поле между катода и камерата и влизат в нея през тесен процеп. Енергията на тези йони е ''zV'', където V е [[напрежение]]то, ускоряващо електроните, а z – електронният заряд. Чрез промени в напрежението [[енергия]]та на електроните варира обикновено между 5 и 100 [[eV]]. Стандартните масспектри се снемат при 70 eV, защото при тези условия се получава максимално количество йони, няма атоми и молекули, които да не могат да се йонизират, и спектрите са най-повторими. Когато изпарената молекула се срещне с електрон, имащ енергия по-голяма от йонизационната енергия на изследваното вещество, част от енергията на електрона се отдава на атома или молекулата, при което настъпва елиминиране на един електрон от него/нея и се получава положително зареден йон-радикал (''молекулен йон'')

Освен получаването на молекулен йон в йонизационната камера се извършват и редица други процеси, при които могат да се получат фрагментни йони, метастабилни йони, полизаредени йони и т. н. Повечето от процесите на получаване на тези частици са много бързи, от порядъка на fs, при което времето на живот на частиците след йонизацията им е около 1 микросекунда. За да се увеличи времето им на живот, е необходимо да се забавят процесите, т. е. да се намали сблъсъкът на частиците помежду им или с други часици. Това се постига, като йонизацията се извършва в силноразредена газова фаза, което означава, че свободният пробег на частиците е достатъчно дълъг, за да се сведе до минимум възможността им да се сблъскват с други частици и да рекомбинират или образуват бимолекули. Това е причината, поради която йонизацията с електронен удар се извършва при условия на висок вакуум от порядъка на 10^-5 – 10^-4 Pa. [<ref name=Gross>{{cite book |author=Gross. J. |title=Mass Spectrometry |publisher=Springer |location=Germany |year=2004 |pages= |isbn=3-540-40739-1] |oclc= |doi=}}</ref>

В масспектрометрията се търсят и методи за йонизация, които са по-меки от EI, защото молекулната маса е от ключово значение при изучаването на структурата на аналититепробите. ''Химическата йонизация'' (Chemical ionization (CI)) е такъв „мек” метод на йонизация.

При нея новите йонизирани форми се образуват, когато газови молекули взаимодействат с йоните. Химическата йонизация може да включва пренос на [[електрон]], [[протон]] или други заредени частици между реагентите. Реагентите са неутралните молекули на аналитапробата ''М'' и йоните на реакционния газ.

В химическата йонизация се използват бимолекулните реакции за образуването на йони на аналитапробата. Наличието на бимолекулни реакции изисква значително голям брой йон-молекулни сблъсквания по време на времето на живот на реагентите в йонния източник. Това се постига с увеличаване на парциалното налягане на реакционния газ. Приема се, че за 1 µs време за пребиваване на частиците в йонен източник с налягане на газа около 2,5 х 10² Pa се извършват около 30-70 реакционни удара [2].<ref>{{cite journal

===='''''Бомбардиране с бързи атоми'''''====

===='''''Лазерна десорбция/йонизация (MALDI)'''''====

===='''''Електроспрейна йонизация (ESI)'''''====

===='''''Химическа йонизация при атмосферно налягане (APCI)'''''====

===='''''Магнитен анализатор'''''====