6.6.2. Методы квадрупольного резонанса

Методы, основанные на явлении квадрупольного резонанса – чисто электростатического взаимодействия квадрупольного момента ядра с градиентом электрического поля электронного окружения в месте расположения ядра, применяются для измерения температуры на различных уровнях точности. Разделение ионов осуществляется при прохождении ионного пучка вдоль оси между четырьмя параллельными стержнями, к которым одновременно приложено постоянное и переменное высокочастотное напряжение. Между стержнями создается поле с гиперболическим распределением потенциала. При фиксированных значениях частоты и амплитуды переменного поля только ионы с определенным значением отношения массы иона к его заряду m/z проходят через анализатор, попадая на коллектор ионов.

Амплитуда колебаний ионов с другим m/z нарастает по мере их движения между стержнями квадруполя так, что эти ионы достигают стержней и нейтрализуются. Чтобы их зафиксировать, изменяют либо частоту, либо амплитуду высокочастотного переменного поля. Таким образом, ионы с разной массой регистрируются при разных значениях частоты (или амплитуды) переменного поля, в результате чего формируется масс-спектр.

Одной из разновидностей квадрупольного масс-анализатора является «ионная ловушка». Ее особенность – совмещение области ионизации и анализа. После ионизации определяемых молекул образующиеся ионы, имеющие значение указанного отношения больше некоторого заданного, удерживаются в электронной ловушке полем квадруполя. Последнее формируется за счет приложения радиочастотного напряжения между кольцевым и торцевым электродами. При увеличении амплитуды радиочастотного поля пропорционально растет нижняя граница интервала m/z ионов, которые удерживаются в ловушке. Поэтому рост амплитуды приводит к тому, что ионы в порядке увеличения m/z быстро покидают область удерживания и достигают детектора.