
【化】 ion cyclotron resonance mass spectrometry
ion
【化】 ion
【醫】 ion
circle round; convolute; turnabout; whirl; convolution; involution
【醫】 convolution; gyration
resonance; sympathetic vibration; syntony
【化】 resonance; resonant vibration
【化】 mass spectrometry
離子回旋共振質譜法(Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry,簡稱ICR-MS)是一種基于離子在強磁場中的回旋運動特性進行質量分析的高精度檢測技術。其核心原理為:帶電離子在超導磁場的洛倫茲力作用下作圓周運動,回旋頻率與離子的質荷比(m/z)成反比關系,通過傅裡葉變換檢測共振信號即可解析離子的精确質量。
該技術包含三個關鍵模塊:
根據《現代分析化學技術手冊》(Analytical Chemistry Techniques Handbook)記載,ICR-MS的獨特優勢體現在兩方面:
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)技術報告指出,該技術已廣泛應用于蛋白質組學、代謝組學及石油組分分析領域。美國國家标準技術研究院(NIST)的數據庫顯示,ICR-MS在鑒定未知化合物時,其質量測定誤差範圍僅為傳統質譜儀的1/50。
離子回旋共振質譜法(Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry, ICR-MS),又稱傅裡葉變換離子回旋共振質譜法(FT-ICR MS),是一種基于離子在磁場中回旋運動特性進行質量分析的高精度技術。以下從原理、特點和應用三方面詳細解釋:
離子回旋運動
當帶電離子進入強磁場時,會沿垂直于磁場的環形路徑運動(回旋)。其回旋頻率(( omega ))與質荷比(( m/z ))的關系為:
$$
omega = frac{qB}{m}
$$
其中,( q )為電荷,( B )為磁場強度,( m )為質量。該公式表明,不同( m/z )的離子具有不同的回旋頻率。
共振激發與信號檢測
在磁場中施加射頻電場,當射頻頻率與離子回旋頻率一緻時,離子發生共振,吸收能量并擴大運動半徑。此時,離子在檢測電極上産生感應電流(像電流信號),經傅裡葉變換将時域信號轉換為頻域譜圖,最終得到質譜圖。
離子回旋共振質譜法通過磁場與射頻場的協同作用,結合傅裡葉變換技術,實現了對離子質量的高精度測定。其優勢在于超高分辨率和多級分析能力,但也因設備複雜性和高真空需求限制了部分場景的應用。更多技術細節可參考相關文獻或專業資料。
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