TSQ-Serie

2 Funktionsbeschreibung
Massenspektrometer
Massenanalysatorlinsen
Vor der Ermittlung von Massenspektren gleicht ein TSQ-Massenspektrometer Q1 im
Q1MS-Scanmodus (nur HF-Spannung an Q2 und Q3) und Q3 im Q3MS-Scanmodus (nur
HF-Spannung an Q1 und Q2) ab. Während des Abgleichs ermittelt das TSQ-Spektrometer die
optimale Quadrupol-Offsetspannung für Q1 und Q3.
Der Massenanalysator eines TSQ-Systems besitzt drei Linsensätze (siehe Abbildung 26 auf Seite 30).
Die Linsen zwischen Q1 und Q2 heißen L21, L22 und L23; die zwischen Q2 und Q3 L31, L32 und
L33. Die Linse zwischen Q3 und dem Ionendetektor wird als L4 (oder Austrittslinse) bezeichnet. Alle
diese Linsen besitzen in ihren Zentren kreisförmige Bohrungen, durch die der Ionenstrahl
hindurchtreten kann.
Darüber hinaus fixieren die Linsenbaugruppen auch die drei Stabsysteme, um deren genaue und
automatische axiale Ausrichtung zu gewährleisten.
Die Linsensätze L2x (zwischen Q1 und Q2) und L3x (zwischen Q2 und Q3) erfüllen die folgenden
Funktionen:
• Minimierung des aus der Kollisionszelle Q2 in die Massenanalysatoren Q1 und Q3 eintretenden
Kollisionsgases. (Zur optimalen Übertragung von Ionen hoher Masse darf in den
Massenanalysatoren nur ein geringer Druck herrschen.)
• Halten des Kollisionsgases. Die Linsen L23 und L3 bilden zwei Wände der Kollisionszelle, was das
Kollisionsgas in der Kollisionszelle hält. Das Kollisionsgas kann jedoch durch die
Linsenbohrungen, durch die der Ionenstrahl hindurchtritt, entweichen.
• Verhindern des Einströmens von Gas in die Massenanalysatoren. Die Linsen L22 und L21 auf der
einen sowie Linsen L32 und L33 auf der anderen Seite von Q2 fungieren als Barrieren, um ein
Einströmen des aus der Kollisionszelle entweichenden Gases in die Massenanalysatoren zu
verhindern.
• Abschirmen von Q1 und Q3 gegen die an Q2 anliegende HF-Spannung und umgekehrt
(Linsensatz L2x für Q1 und L3x für Q3).
• Bündelung des Ionenstrahls. Die drei Linsen zwischen Q1 und Q2 (und zwischen Q2 undQ3)
bilden zusammen ein dreiteiliges Lochlinsensystem. Die erste und dritte Linse werden
normalerweise auf ähnliche bzw. gleiche Spannungen eingestellt, während die zweite Linse auf
einen Spannungswert gesetzt wird, der höher oder niedriger als der für die erste und dritte Linse
eingestellte Wert ist.
Die an jede Linse angelegte Spannung ist im Bereich von -300 bis +300 V einstellbar. Die an die erste
und dritte Linse des Linsensystems L2x angelegte Spannung ist jedoch normalerweise etwas höher als
die an Q1 anliegende Quadrupol-Offsetspannung. Da die Quadrupol-Offsetspannung von Q1 im
Allgemeinen auf ca. ±5 V eingestellt wird (je nach Ladung der gewünschten Ionen), beträgt die an L21
und L23 angelegte Spannung normalerweise ca. -10 V für positive Ionen und +10 V für negative
Ionen. Die an die mittlere Linse des Linsensystems L2x angelegte Spannung beträgt typischerweise
±225 V.
Im Scanmodus Q3MS wird die an das Linsensystem L3x angelegte Spannung auf ungefähr den
gleichen Wert wie den für das Linsensystem L2x eingestellt. Bitte beachten Sie jedoch, dass sich in den
Scanmodi für Tandem-Massenspektrometrie die am Linsensystem L3x anliegende Spannung
34 TSQ-Serie - Gerätehandbuch Thermo Scientific