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Tutorial MenueMassenspektrometrieLerneinheit 10 von 14

Massenspektrometer - Der Massenanalysator

Der Quadrupol

Abb.1

Der Quadrupol (Q) zählt heute zu den wichtigsten Analysatoren in der massenspektrometrischen Praxis, weil er kompakt, preiswert und leicht handhabbar ist. Quadrupol-Massenspektrometer arbeiten über längere Zeiträume stabil und wartungsfrei. Sie sind deshalb ideale Routinegeräte.

Die Funktionsweise des Quadrupols unterscheidet sich grundlegend von der von Sektorfeldern. Im Quadrupol können sich die Ionen bestimmter Masse/Ladungsverhältnisse je nach Stärke der anliegenden elektrischen Felder auf stabilen oder instabilen Flugbahnen bewegen. Durch Variation dieser Parameter werden Ionen verschiedener Masse nacheinander auf stabile Flugbahnen gebracht und damit durch den Quadrupol gelassen. Sie werden also gefiltert - man spricht von Massenfiltern.

Mit Hilfe des Quadrupols können komplette Massenspektren in sehr kurzer Zeit (ms-Bereich) aufgenommen werden. Deshalb findet dieser Analysatortyp besonders bei der Konstruktion von GC/MS- oder LC/MS-Geräten Anwendung. Einfache Versionen werden als massenselektive Detektoren angeboten.

Tab.1
Quadrupol
VorteileNachteile
▪ leicht handhabbar ▪ kompakt ▪ hohe Empfindlichkeit aufgrund der guten Ionentransmission ▪ gut fokussierbar und kalibrierbar▪ bis zu Drücken von 10-2 Pa einsetzbar▪ kurze Scan-Zeiten (< 100 ms)▪ lineare Massenzahlskala ▪ abnehmende Empfindlichkeit mit steigender Masse▪ einsetzbar nur bis ca. 1.000  gmol-1 (bei sehr guten Geräten bis ca. 4.000 gmol-1 ) ▪ begrenzte Auflösung (meist auf Einheits-Auflösung über gesamten Massenbereich eingestellt, höhere Auflösungen bis etwa 5.000 nur unter starkem Empfindlichkeitsverlust)
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