
【化】 ion cyclotron resonance mass spectrometry
ion
【化】 ion
【医】 ion
circle round; convolute; turnabout; whirl; convolution; involution
【医】 convolution; gyration
resonance; sympathetic vibration; syntony
【化】 resonance; resonant vibration
【化】 mass spectrometry
离子回旋共振质谱法(Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry,简称ICR-MS)是一种基于离子在强磁场中的回旋运动特性进行质量分析的高精度检测技术。其核心原理为:带电离子在超导磁场的洛伦兹力作用下作圆周运动,回旋频率与离子的质荷比(m/z)成反比关系,通过傅里叶变换检测共振信号即可解析离子的精确质量。
该技术包含三个关键模块:
根据《现代分析化学技术手册》(Analytical Chemistry Techniques Handbook)记载,ICR-MS的独特优势体现在两方面:
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)技术报告指出,该技术已广泛应用于蛋白质组学、代谢组学及石油组分分析领域。美国国家标准技术研究院(NIST)的数据库显示,ICR-MS在鉴定未知化合物时,其质量测定误差范围仅为传统质谱仪的1/50。
离子回旋共振质谱法(Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry, ICR-MS),又称傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FT-ICR MS),是一种基于离子在磁场中回旋运动特性进行质量分析的高精度技术。以下从原理、特点和应用三方面详细解释:
离子回旋运动
当带电离子进入强磁场时,会沿垂直于磁场的环形路径运动(回旋)。其回旋频率(( omega ))与质荷比(( m/z ))的关系为:
$$
omega = frac{qB}{m}
$$
其中,( q )为电荷,( B )为磁场强度,( m )为质量。该公式表明,不同( m/z )的离子具有不同的回旋频率。
共振激发与信号检测
在磁场中施加射频电场,当射频频率与离子回旋频率一致时,离子发生共振,吸收能量并扩大运动半径。此时,离子在检测电极上产生感应电流(像电流信号),经傅里叶变换将时域信号转换为频域谱图,最终得到质谱图。
离子回旋共振质谱法通过磁场与射频场的协同作用,结合傅里叶变换技术,实现了对离子质量的高精度测定。其优势在于超高分辨率和多级分析能力,但也因设备复杂性和高真空需求限制了部分场景的应用。更多技术细节可参考相关文献或专业资料。
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