Analizzatore a tempo di volo

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In spettrometria di massa l'analizzatore a tempo di volo (detto anche semplicemente tempo di volo o TOF dall'inglese time-of-flight) è un analizzatore che riesce a distinguere ioni con carica e massa diversi grazie alla tecnica del tempo di volo, poiché essi percorrono uno spazio uguale in tempi diversi, se vengono accelerati dallo stesso potenziale.

Gli ioni devono necessariamente partire allo stesso istante: questo analizzatore può essere accoppiato solo con determinate sorgenti impulsate, ad esempio il MALDI. Per superare questa limitazione è possibile posizionare l'attrezzatura ortogonalmente alla sorgente. Sono state raggiunte livelli di risoluzione fino a 25.000.

Meccanismo[modifica | modifica wikitesto]

Sottoponendo tutti gli ioni allo stesso potenziale di accelerazione, essi acquisiranno un'energia cinetica diversa a seconda della loro massa e carica:

dove:

Esplicitando la velocità degli ioni come rapporto spazio/tempo si ottiene che la separazione m/Z segue l'equazione

dove t è il tempo di volo e l lo spazio percorso all'interno dell'analizzatore.

Delayed extraction[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Estrazione ritardata.

Il delayed extraction è un metodo per aumentare la risoluzione del TOF: prima di farli entrare nel cammino dell'analizzatore a tempo di volo gli ioni vengono tenuti un attimo fermi e ricompattati. Questa tecnica si indica con DE-TOF o con TLF-TOF (Time Lag Focussing TOF).

TOF reflectron[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Specchio ionico.

Il TOF reflectron, o TOF reflector, è un insieme di lenti ioniche (specchio ionico) che fanno in modo che gli ioni quando arrivano in fondo al cammino tornino indietro.

Dopo il cammino dell'analizzatore gli ioni entrano in una zona chiamata riflettore elettrostatico che li fa tornare indietro, più gli ioni sono veloci, più in profondità entrano in questa zona e quindi percorrono un cammino maggiore. In questo modo ioni di massa uguale ma velocità diversa arrivano al rivelatore allo stesso tempo, questo serve a ristabilire la separazione degli ioni in base all'm/z che può non essere riuscita come desiderato a causa della lunghezza dell'impulso di partenza.

TOF Ortogonale[modifica | modifica wikitesto]

L'analizzatore a tempo di volo può essere anche messo ortogonalmente al cammino degli ioni (TOF ortogonale) e in questo modo può essere accoppiato a tutti i tipi di sorgente.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Robert M. Silverstein, Francis X. Webster, David J. Kiemle, Identificazione spettrometrica di composti organici, 2ª ed., Milano, Casa Editrice Ambrosiana, giugno 2006, ISBN 88-408-1344-6.
  • Kenneth A. Rubinson, Judith F. Rubinson, Chimica analitica strumentale, 1ª ed., Bologna, Zanichelli, luglio 2002, ISBN 88-08-08959-2.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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