TSQ-Serie

Quadrupol-Offsetspannung
2 Funktionsbeschreibung
Massenspektrometer
Sammeleffizienz: Das Verhältnis des an Aus- und Eingang der Kollisionszelle gemessenen Ionenstroms.
Ohne vorhandenes Kollisionsgas erreichen TSQ-Spektrometer praktisch 100 Prozent Sammeleffizienz.
Die Sammeleffizienz ist massenabhängig. Bei mittlerem Kollisionsgasdruck kann die Sammeleffizienz
beispielsweise von 50 Prozent (für Ionen mit vergleichsweise geringer Masse, die mehr zur Streuung
neigen) bis hin zu 75 Prozent (für Ionen mit höherer Masse, die nicht so sehr gestreut werden)
schwanken.
Fragmentierungsgrad: Der am Ausgang der Kollisionszelle gemessene Anteil fragmentierter Ionen am
Ionenstrom. Der Fragmentierungsgrad ist umgekehrt proportional zur Stabilität und Masse eines Ions.
Je stabiler das Ion, desto unwahrscheinlicher ist die Fragmentierung dieses Ions durch eine Kollision. Je
höher die Masse eines Ions ist, desto mehr kann das Ion die durch eine Kollision verursachten
Oszillationsenergie verteilen, was ebenfalls eine Ionenfragmentierung unwahrscheinlicher macht.
Bei mittlerem Kollisionsgasdruck kann der Fragmentierungsgrad für verschiedene chemische
Verbindungen zwischen 15 und 65 Prozent liegen. Mit steigendem Kollisionsgasdruck nähert sich der
Fragmentierungsgrad aller chemischen Verbindungen aufgrund immer häufiger auftretender
Kollisionen dem Wert von 100 Prozent an. Wegen einer zunehmend auftretenden Streuung nimmt
dann jedoch die Sammeleffizienz ab.
Gesamtwirkungsgrad der stoßinduzierten Dissoziation: Das Produkt aus Sammeleffizienz und
Fragmentierungsgrad. Der Gesamtwirkungsgrad der stoßinduzierten Dissoziation erreicht bei
mittlerem Kollisionsgasdruck ein Optimum. Steigt der Kollisionsgasdruck über diesen Optimalwert
hinaus an, finden immer mehr Kollisionen statt, die Streuungswahrscheinlichkeit nimmt zu, und
immer weniger Ionen können die Kollisionszelle passieren. Die zunehmende Streuung verursacht die
Abnahme der Sammeleffizienz. Darüber hinaus sinkt der Fragmentierungsgrad auch bei Abnahme des
Kollisionsgasdrucks, da in diesem Fall immer weniger Kollisionen stattfinden.
Als Quadrupol-Offsetspannung bezeichnet man das zusätzlich zur hochgefahrenen HF-Spannung an
den Quadrupol-Stäben anliegende Gleichspannungspotential. Die an den beiden Stäben eines
Stabpaares anliegende Offsetspannung hat die gleiche Amplitude und das gleiche Vorzeichen. Die
Quadrupol-Offsetspannung beschleunigt bzw. verlangsamt Ionen und bestimmt deswegen deren
kinetische Übergangsenergie beim Eintritt in das Quadrupol-Stabsystem.
TSQ-Massenspektrometer stellen für Q1 und Q2 im Allgemeinen im Laufe eines Versuchs
unveränderliche Offset-Spannungen ein. Bei Versuchen der Tandem-Massenspektrometrie ändert sich
die an Q3 anliegende Quadrupol-Offsetspannung im Verlauf eines Scans jedoch normalerweise.
TSQ-Massenspektrometer berechnen die für Q3 erforderliche Quadrupol-Offsetspannung
automatisch und ändern die Spannung dann im Verlauf des Scans entsprechend.
Die am Q2-Stabmodul (mit der Kollisionszelle) anliegende Offsetspannung bestimmt die
Kollisionsenergie. Die Kollisionsenergie ist die Potentialdifferenz zwischen der Ionenquelle (die
Parent-Ionen erzeugt) und Q2 (wo die Ionen mit dem Kollisionsgas zusammenstoßen). Mit steigender
Offsetspannung an Q2 erhöht sich die kinetische Übergangsenergie der Parent-Ionen ebenfalls.
Infolgedessen erhöht eine Vergrößerung der Offsetspannung an Q2 die Energie der
Ionen-Argon-Kollisionen. Die Kollisionsenergie soll im Allgemeinen im Verlauf eines gesamten Scans
gleich bleiben und ist im Bereich von 0 bis ±200 V einstellbar.
Thermo Scientific TSQ-Serie - Gerätehandbuch 33