Effet de focalisation de l'entonnoir DC-ion. Crédit :Zhang Qiangling
Une étude récente menée par des chercheurs des Hefei Institutes of Physical Science et publiée dans Analytical Chemistry présente une nouvelle technologie de focalisation d'entonnoir ionique à champ électrostatique appelée entonnoir ionique à courant continu (CC). Il réalise la focalisation des ions avec uniquement un champ électrique continu, améliorant ainsi la sensibilité des spectromètres de masse.
La spectrométrie de masse à réaction de transfert de protons (PTR-MS) est un outil précieux dans de nombreux domaines. Cependant, comment assurer la sensibilité élevée tout en réduisant le volume et la puissance reste un problème difficile pour les PTR-MS mobiles miniaturisés (M-PTR-MS). Pour améliorer la sensibilité des instruments PTR-MS, les chercheurs utilisent généralement un champ électrique de focalisation radiofréquence (rf) dans les tubes à dérive pour focaliser les ions, ce qui augmente la consommation d'énergie et le volume et n'est donc pas adapté au M-PTR-MS.
Dans cette étude, les chercheurs ont remplacé l'électrode annulaire traditionnelle par cinq électrodes incurvées et un treillis métallique soudé à l'électrode incurvée. Le diamètre intérieur décroissant des cinq électrodes incurvées qu'ils ont conçues aide à la focalisation efficace des ions. C'est ainsi qu'ils ont réalisé l'entonnoir DC-ion se concentrant dans le champ électrique DC.
La nouvelle structure présente de nombreux avantages. Par rapport au tube à dérive traditionnel, la sensibilité du tube à entonnoir DC-ion a été augmentée de 3,8 fois à 7,3 fois. De plus, le nouveau tube de dérive à entonnoir ionique DC conserve l'ionisation douce dans le PTR-MS.
Les chercheurs ont appliqué cette technologie d'entonnoir à ions CC au M-PTR-MS pour la surveillance mobile des composés organiques volatils atmosphériques. Et le résultat était impressionnant.
De plus, l'entonnoir DC-ion peut facilement être couplé à d'autres types de spectromètres de masse pour améliorer leur sensibilité de détection, ce qui peut fournir un support technique clé pour le développement de spectromètres de masse de pointe. Des scientifiques découvrent la triboionisation dans l'entrée de pression atmosphérique discontinue d'un spectromètre de masse à piège à ions miniature
