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Massenspektrometer - Der Massenanalysator - Quadrupol

Auflösung eines Quadrupol-Analysators

Wichtige Parameter, die die Auflösung eines Quadrupol-Analysators beeinflussen, sind die Stabform, die Genauigkeit der mechanischen Konstruktion und die Abmessungen des Quadrupols. Für den Idealfall eines technisch perfekt konstruierten Quadrupols ergibt sich die Breite des Signals und damit die Auflösung aus der Wahl der elektrischen Parameter. Die Massentrennung und damit die Massenauflösung wird durch Variation des Verhältnisses U/A erreicht. Dieser Wert wird so durchgestimmt, dass Ionen mit einem bestimmten m/z-Verhältnis nacheinander in den Bereich stabiler Oszillationen gelangen (Schnittpunkte der Arbeitsgeraden mit den Stabilitätsfeldern). Betrachtet man das Stabilitätsdiagramm, dann wäre die maximale Auflösung erreicht, wenn die Arbeitsgerade die Spitze des Bereichs stabiler Oszillationen berühren würde, das entspricht dem U/A -Verhältnis von 1/6. Deshalb werden Quadrupol-Spektrometer bei diesem Verhältnis betrieben.

In der Praxis ist die erreichbare Massenauflösung auch abhängig von der Anfangsgeschwindigkeit der Ionen in x- und y-Richtung und von der Abweichung der Ionen von der idealen z-Richtung beim Eintritt in den Quadrupol. Deshalb nimmt mit zunehmender Auflösung die Empfindlichkeit ab, da eine größere Zahl von Ionen mit einem bestimmten m/z-Verhältnis den Detektor nicht mehr erreichen kann.

Die Auflösung von Quadrupol-Massenspektrometern ist über den Massenbereich variabel. Sie nimmt mit steigender Ionenmasse zu und ist normalerweise so eingestellt, dass im gesamten Massenbereich zwei Massen mit einem Massenunterschied von 1 voneinander getrennt werden können. Man bezeichnet das als Einheitsauflösung. Für die Trennung der Signale verwendet man die 50 %-Tal-Definition.

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