Сканирование масс-спектра

В режиме полного сканирования масс-спектры непрерывно записываются во время хроматографического разделения. [c.607]

Современные квадрупольные масс-анализаторы работают в диапазоне масс от 2 до 2000 и имеют минимальную ширину пика 0,3 а.е.м. вплоть до наибольшей массы. Сильной стороной квадрупольных масс-анализаторов являются напряжения с частотой со (рад с ) возможности сканирования масс-спектра за доли секунды и быстрого переключения анализатора с одного массового числа на другое в щироком диапазоне масс. Квадрупольные масс-анализаторы используются почти со всеми типами источников ионов. Их можно также быстро переключать с анализа положительных ионов на анализ отрицательных ионов, так как в анализаторе нет дискриминации по полярности. Пропускаемая масса линейно зависит от приложенных напряжений 7 и и , вследствие чего имеет место линейная шкала масс. [c.857]

Управление сканированием масс спектра [c.368]

Сканирование масс-спектра можно проводить и электростатически, поддерживая напряженность магнитного поля постоянной, но изменяя определенным образом энергию инжектируемых ионов, т. е. ускоряющее напряжение V. [c.205]

Таким образом, при анализе смесей высокомолекулярных и гетероатомных нефтяных соединений следует учитывать особенности поведения этой части нефти в условиях масс-спектрального эксперимента. Полностью испаряющиеся нефтяные смеси допускают проведение количественного группового анализа при программированном прямом вводе образца с использованием для расчетов всего одного масс-спектра, снятого в области максимума полного ионного тока. Для частично испаряющихся в область ионного источника нефтяных смесей необходимо многократное сканирование масс-спектров с последующим их интегрированием, однако даже и в этом случае вследствие трудноконтролируемой возможности деструкции компонентов смесей весьма вероятно появление методических ошибок и получение некорректных результатов анализа. [c.123]

Обработка первичных данных, получаемых при детектировании ионных пучков в масс-спектрометре, включает аналого-цифровое преобразование сигналов от масс-спектрометра, обнаружение пиков ионов и выделение их из шума, определение соответствующих интенсивностей и массовых чисел. Общей задачей вторичной автоматической обработки является анализ информации, полученной при многократном сканировании масс-спектров. Результаты обработки, предназначенные для восприятия исследователем, могут быть представлены в виде перфокарт, магнитных лент и других носителей, пригодных для их дальнейшего использования. В тех случаях, когда в ходе оперативного просмотра данных требуется изменить ход эксперимента, целесообразно применять цифропечатающее устройство, световые табло и электронную систему отображения информации. [c.24]

В этом разделе описана основная группа приборов, которые используются в настоящее время (табл. 3.1—3.3). В основном это масс-спектрографы с двойной фокусировкой, хотя некоторые имеют очень ограниченный диапазон масс, который можно зарегистрировать на одной экспозиции. Фотографический детектор все больше и больше заменяется электрической регистрацией, которая более удобна и позволяет получать более точные количественные данные за меньший промежуток времени. Однако в результате сканирования масс-спектра теряется одно из основных преимуществ масс-спектрографа — одновременная регистрация всех элементов. Кроме того, электрическая регистрация характеризуется меньшим разрешением вследствие интегрирующего действия выходной щели и большего влияния дефектов изображения, искажающих спектральные линии. С другой стороны, электрическая регистрация меньше, чем фотографический детектор, подвержена мешающему влиянию сильного гало, возникающего вблизи интенсивных линий. [c.103]

СКАНИРОВАНИЕ МАСС-СПЕКТРА [c.155]

Еще в ранних работах, посвященных электрическому сканированию масс-спектра в приборах с искровым источником ионов, было отмечено, что уровень фона вблизи линий основы гораздо ниже, чем при фотографической регистрации. Очень высокая чувствительность является одним из основных преимуществ масс-спектрометров с искровым источником ионов, причем это свойство наиболее ярко проявляется при электрической регистрации спектров (Халл, 1969). Ниже обсуждены некото- [c.172]

До сих пор рассматривалось только считывание результатов с фотопластин. Однако за последнее время в масс-спектрометрии с искровым источником существенно расширялось применение электрической регистрации, что позволило улучшить аналитические характеристики этого метода анализа следов элементов. Система электрической регистрации ионных токов принципиально отличается от фотографической. Она, как было отмечено в других главах, может работать в двух режимах сканирования масс-спектра и переключения пиков. Сканирование означает перемещение масс-спектра с некоторой скоростью относительно щели коллектора. Таким образом, данные имеют вид непрерывно изменяющегося (аналогового) электрического сигнала, который обычно регистрируется на картах скоростного самопишущего потенциометра, на магнитной ленте или обоими этими способами. Если используется только самописец, данные можно считывать визуально, затем идентифицировать и табулировать. Когда аналоговый сигнал записан в какой-либо форме, можно использовать процесс накопления и сжатия, сходный с режимом работы автоматического микрофотометра. В этом случае при [c.223]

Одно из преимуществ времяпролетных масс-спектрометров состоит в том, что его источник ионов относительно открыт, и это позволяет оптимально размещать образец (см. выше, рис. 14.1). Более важна, однако, скорость сканирования масс-спектра. Частота повторения импульсов составляет 10—50 кГц, что позволяет получать полный спектр через каждые 100—200 мкс. Это очень существенно для взаимодействия лазер—твердое тело, поскольку обычно ионы возникают во время максимума импульса и существуют лишь в течение нескольких сотен микросекунд. Полное сканирование спектра необходимо в начальной стадии изучения любой системы, поскольку луч лазера вызывает появление совершенно неожиданных и часто не встречающихся при обычных способах испарения частиц (Бен, Нокс, 19696). Более полные данные приведены в разд. 14.3. [c.431]

Пожалуй, наибольшее значение для нормальной работы ком бинированной системы хроматограф — масс спектрометр имеет скорость сканирования масс спектров Для получения предста вительного масс спектра а также информации о чистоте хроматографического пика необходимо регистрировать по крайней мере три спектра в процессе прохождения одного хроматографического пика Если учесть что время прохождения узких пиков в капиллярных колонках составляет считанные секунды, то скорость сканирования должна быть не менее 0,5—1 с/декада [c.21]

Динамический диапазон АЦП является одной из основных характеристик, определяющих эффективность работы всей системы Динамический диапазон в процессе сканирования масс спектра может рассматриваться как диапазон между нижним пределом регистрации пика, содержащего такое малое число ионов, чтобы он мог еще регистрироваться как самостоятельный пик, и верхним пределом соответствующим вводу такого количества образца в ионный источник, что ионный ток стре мится к насыщению (приблизительно 10 А) Амплитуда импульса, соответствующего одному иону, при средних скоростях сканирования эквивалентна примерно 0,5 10 А Таким обра зом, динамический диапазон должен составлять не менее 10 Так как быстродействующий аналого цифровой преобра зователь не может обеспечить столь большой динамический диапазон, то эффективный диапазон системы увеличивают путем деления выходного сигнала среди ряда усилителей, имеющих разные коэффициенты усиления, и подключения всех этих каналов через мультиплексор Другой вариант заключается в использовании программируемого усилителя, управляемого системой обработки данных [71] [c.47]

Обнаружение пиков Последовательность цифровых данных от АЦП в режиме сканирования масс-спектра представляет со бой совокупность обычных пиков, пиков случайных ионов, пи ков, обусловленных шумами, и пиков метастабильных ионов Наблюдаемая ширина пика случайного иона определяется ши риной полосы регистрирующей системы, но она намного меньше ширины истинного пика, который образован не менее чем четырьмя ионами Пики, обусловленные шумами, имеют раз ную интенсивность, но они узки по сравнению с истинными пи ками Пики метастабильных ионов и мультиплеты от неразре шенных пиков могут быть отделены от обычных разрешенных пиков по их большей ширине [c.48]

Пики метастабильных ионов осложняют накопление и обра ботку данных вследствие их малой интенсивности и того, что они обычно не отделены от много более интенсивных обычных пиков Эта задача может быть решена применением различных способов сканирования масс спектров метастабильных ионов Следующий этап накопления данных состоит в преобразовании цифровых данных в положения и интенсивности каждого из найденных пиков Имеются два метода определения положений пиков по положению на шкале времени центроида или по максимуму пика Центроид обычно используют, когда тре буется точное измерение массы При работе с номинальными массами используют более простую процедуру на основе изме- [c.48]

Высокое разрешение при точном измерении масс необходи МО, как уже указывалось, для отделения пиков образца от пи ков эталона с такой же номинальной массой при точном опре делении центроида пика Но проблема раздельного измерения пиков образца и стандарта может быть решена и по другому В масс спектрометре с двойным пучком ввод образца и этало на производится одновременно в два отдельных источника ионов Пучки ионов от этих двух источников проходят через общий анализатор, а затем снова разделяются и регистрируют ся двумя разными детектирующими системами Другой метод точного измерения масс в масс спектрометрах низкого разре шения заключается в предварительной калибровке прибора с помощью внешнего стандарта, например, ПФК, после чего производится сканирование масс спектра образца в тех же условиях, к образцу добавляют внутренний стандарт который в отличие от ПФК, дает мало пиков, и эти пики легко отделя ются от пиков образца Они служат для привязки к получае мому масс спектру шкалы масс, определенной по масс спектру внешнего стандарта [81, 82] Наконец, в квадрупольных масс спектрометрах, которые являются приборами низкого разреше ния, для точного измерения масс часто используется метод [c.51]

Мак Мюрреи п др [ШЬ] при анализе метилпальмитата на приборе с геометрией Пира—Джонсона (разрешающая способность 10 000 скорость сканирования масс спектра 8 с/декада, электрическая регистрация) измерили массы ионов с точ ностью 3 10 а е м, или 1 10 % Кимбл [72] изучил возможность точного измерения масс при электрической регистрации в реальном масштабе времени Первоначальные исследования осуществлялись на масс спектрометре СЕС 21 110 с разрешением 20 000 [107] При анализе октадекана для шести измерений 16 разных ионов с массами от 43 до 254 получено среднеквадратичное отклонение в пределах <2,5—6,5) 10- 7о Для малоинтенсивных пиков ошибки бы ли гораздо больше При анализе перхлорбутадиена (разреше ние 25 ООО, скорость сканирования 35 с/декада, 9 повторных измерений масс спектра) для 70 % пиков из общего числа 266 с относительной интенсивностью от 2 до 100 % массы ионов в интервале 100—266 были измерены с относительной ошибкой не более 2 10- % [108] [c.60]

Масс хроматограммы, получаемые по ионам с точными мае сами более просты, чем хроматограммы по ПИТ или по ионам с номиначьными массами Они содержат меньше пиков, кото рые лучше разрешены, и позволяют более точно определять времена удерживания компонентов Для регистрации таких масс хроматограмм задается точная масса прослеживаемого иона и окно масс, определяемое точностью измерения массы При каждом сканировании масс спектра интенсивность пика иона, попадающего в это окно масс, регистрируется как функция номера соответствующего масс спектра образуя масс-хроматограмму высокого разрешения [c.60]

Так как время сканирования масс спектра в случае ГХ— МСВР составляет примерно половину ширины хроматографи- [c.61]

Компьютерная ГХ — МС с циклическим сканированием масс спектров при продолжительности цикла менее ширины хроматографического пика и с хранением в памяти ЭВМ всех зарегистрированных масс спектров открывает принципиально новые возможности обработки данных Они основаны, с одной стороны на многоканальности детектирования хроматограмм, обеспечиваемой масс спектрометром, и, с другой стороны, на селективности детектирования по каждому каналу Различия во временных зависимостях сигналов в каждом канате позволяют осуществить реконструирование получаемых масс спектраль ных и хроматографических данных с целью выделить и усилить наиболее значимую информацию В частности, таким образом можно увеличить разрешение получаемых масс хроматограмм и получить чистые масс спектры компонентов, свободные от наложения фона, соседних и перекрывающихся компонен тов [115] [c.67]

Метод селективного ионного детектирования незаменим в. тех случаях когда необходимо надежное количественное опре деление одного или нескольких следовых компонентов в с1ож ных смесях При циклическом сканировании масс спектров мо жет быть обеспечено количественное определение всех гласипч компонентов путем реконструкции масс хроматограмм пос и анализа Хотя преимущества этого метода для многокомпопс m ного анализа очевидны, он менее чувствителен по сравнению i СИД, обычно не достигается и высокая точность, хотя i lu большинства приложений она достаточна [c.99]

При количественном ГХ анализе оптимальной формой хро матографического пика является кривая Гаусса с шириной, при близительно равной половине его высоты Площадь такого пика может быть измерена с максимальной точностью В случае ГХ—МС анализа для достижения максимальной чувствитель ности требуются острые пики, а для получения наиболее досто верной спектральной информации необходимо иметь широкие пики, так как при этом удается получить несколько спектров в процессе элюирования пика, а концентрация образца в ионном источнике сравнительно медленно меняется во время сканиро вания масс спектра Минимально допустимая ширина хромато графического пика определяется скоростью сканирования масс спектра [c.127]

Соединения с молекулярной массой менее 500 были выделены из полихлоридных смол, употребляемых для упаковки пи щевых продуктов, путем экстракции эфиром с последующим фракционированием на сефадексе Предварительный анализ производился с помощью ГХ набивные колонки НФ с 3 % 0V 1 и 3 % Дексил 300, температура соответственно 130—300 и 150—400°С (8°С/мин) Идентификация проводилась с по мощью ГХ—МС, при этом газовый хроматограф Карло Эрба 4160 (колонка 20 м X 0,3 мм с 0V 101, температура 75 °С в течение 2 мин и нагревание до 240 °С со скоростью 5 °С/мин) непосредственно соединялся с масс спектрометром VG 70 70, работающим при температуре источника 200 °С, разрешении 1000, энергии электронов 70 эВ, скорости сканирования масс-спектров от 500 до 25 а е м 0,7 с/декада Измерение точных масс ионов производили с помощью внутреннего стандарта 2I4 при разрешении 2000 и скорости сканирования 1,5 с/де када Результаты анализа экстрактов до и после гидрогенизации показали присутствие олигомеров винилхлорида от тримера до гексамера (возможно, до октамера) Каждый олигомер представлен рядом структурных изомеров, содержащих циклы или двойные связи Другие индентифицированные компоненты вклю чают смесь фталатов, алканов нонилфенолов, а также ундека ноат (образуется из инициатора лаурилпероксида [325]) [c.138]

Современные фомато-масс-спектрометрические системы получают данные посредством не1ферывного сканирования масс-спектров элюата, выходящего с фо атографической колонки. При этом можно получить хроматограмму зависимости изменения суммового ионного тока во времени, отмечая выход каждого компонента смеси из колонки. Такая тфо-матограмма содержит пики всех компоненгов, элюированных из колонки, но не несет масс-спектрометрической информации. [c.371]

Дупчик и сотр. (1964) сообщили об электронной системе обработки результатов анализа, основанной на быстром повторяющемся сканировании масс-спектра отдельные линии приводились в соответствии с массами ионов в диапазоне от 6 до 250 а. е. м. Преимущество этой системы состоит в непрерывном усреднении во времени, благодаря чему увеличивается отношение сигнала к шуму достигнуты точность результатов 1 % (при измерении изотопных отношений) и чувствительность 1000 млн-. [c.141]

Другие проблемы, возникающие при использовании электронных умножителей, связаны с тем, что коэффициент усиления для различных видов ионов неодинаков вследствие того, что эффективность эмиссии вторичных электронов из первого динода зависит от массы, заряда, электронной конфигурации и энергии ионов. Халл (1969) использовал общепринятое предположение, что коэффициент усиления обратно пропорционален квадратному корню из массы падающих частиц. Однако следует отметить, что при высоких напряжениях, которые используются для ускорения ионов в масс-спектрометрах с искровым источником ионов, эмиссия вторичных ионов нелинейно зависит от перечисленных факторов, причем в основном эти зависимости недостаточно хорошо изучены (Каминский, 1965 Гоффект и др., 1966). По-видимому, сканирование масс-спектра или переключение пиков (см. ниже) путем измерения магнит- [c.145]

В прошлом сканирование всего масс-спектра в приборах с искровым источником было трудно осуществить вследствие нестабильности ионного тока. Ионные токи часто прерывались, так как искровой разряд прекращался, и для того, чтобы он возник вновь, необходимо было вручную регулировать положение электродов. В результате во время сканирования пропускались некоторые участки спектра. Другая трудность была связана с тем, что для регистрации данных в масс-спектрометрии с искровым источником ионов обычно требуются измерительные схемы с большим динамическим диапазоном. Горман и сотр. (1951) в своей работе, важной для развития рассматриваемой области, впервые показали возможность сканирования масс-спектра. После этой работы были предложены различные подходы для преодоления возникших трудностей. В упоминавшейся выше работе Дупчика и сотр. (1964) использовалось быстрое сканирование и непрерывное усреднение результатов. Прекращение искры не приводило к серьезным трудностям, но динамический диапазон и чувствительность этого устройства были ограничены. [c.155]

ПОМОЩИ скоростного аналого-цифрового преобразователя формируется последовательность цифровых значений, равномерно распределенных по просканированному участку масс-спектра. Затем производится учет фона, т. е. отбрасываются значения, лежащие ниже определенного уровня сигнала. Оставщиеся группы данных, каждая из которых отвечает отдельной линии масс-спектра (возможно, мультиплета), записывают в цифровом коде на магнитной ленте или диске, либо направляют непосредственно в ЭВМ с разделением времени по телефонным проводам или линиям прямой связи. Естественно, если электронные устройства имеют достаточное быстродействие или сканирование масс-спектра производится сравнительно медленно, можно обойтись без записи на магнитной ленте в аналоговом виде и непосредственно переводить электрический сигнал в цифровую форму. Подобная система накопления данных достаточно хорошо разработана и с 1965 г. используется для обработки данных при анализе органических соединений методом масс-спектрометрии высокого разрешения, но только в последнее время она нашла применение в анализе неорганических твердых веществ на масс-спектрометре с искровым ионным источником. [c.224]

Электронная вычислительная машина PDP-8, разработанная в 1965 г., представляет собой мини-ЭВМ, открывающую реальный путь к автоматизации отдельных аналитических измерений. В настоящее время в мире распространено более 10 000 этих машин и их модификаций, и они включены в состав многих приборов, которые выпускаются различными фирмами. Некоторые ЭВМ использованы для автоматизации считывания данных с фотопластины при помощи микрофотометра. Бейли и сотр. (1969 а, б) описали систему, объединяющую микрофотометр Grant omparator и ЭВМ PDP-8. После того как оператор помещает пластину на столик микрофотометра, система автоматически производит полное сканирование масс-спектра и считывание каждой спектральной линии. Аналогичное устройство предложено Фришем (1969). Однако обе системы трудноуправляемы и обладают невысоким быстродействием. Системе Фриша, работающей с ЭВМ IBM-1800, необходимо около 14 ч для полной обработки одной фотопластины система Бейли расходует около 5 ч для считывания данных с фотопластины, на которой отсняты 20 экспозиций. Другие устройства для накопления данных в искровой масс-спектрометрии описаны в недавних работах Лауера [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология