![Page 1: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/1.jpg)
Masena spektrometrija-savremeni trendovi
Doktorske studije-Nove fizičkohemijske metode
Ivanka Holclajtner-AntunovićMaj 2015.
![Page 2: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/2.jpg)
UvodJonski izvor:• SIMS-Masena spektrometrija sa sekundarnim
jonimaAnalizatori:• Jonski trap-kvistor• Orbitrap• Jon ciklotron rezonancija - ICR i FT ICRTandem masena spektrometrijaPrimena
![Page 3: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/3.jpg)
Istraživač Doprinos Nobelovanagrada
Thomson 1897 otkriće elektrona i prvi maseni spektar
1906 Fizika
Dempster 1918 jinizacija elektronima i fokusiranje magnetom
Aston 1919 odredjivanje atomske mase i izotopskog sastava pomoću MS
1922 Hemija
Stephens 1946 TOF (Time-of-flight) MS
Hipple, Sommer, i Thomas
1949 Jon-ciklotron rezonanca (ICR)
Johnson i Nier 1953 Dvostruko fokusirajući MS
Paul and Steinwedel
1953 Quadrupolni analizatori 1989 Fizika
Beynon 1956 MS visoke rezolucije
![Page 4: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/4.jpg)
Istrživač Doprinos Nobelovanagrada
Munson i Field 1966 Hemijska jonizacija
Dole 1968 Elektrosprej (ESI)
Beckey 1969 Desorpcija poljem (FDI)
MacFarlane i Torgerson
1974 Plazma desorpcija (PDI)
Comisarow i Marshall
1974 FT-ICR MS
Yost i Enke 1978 Triple quadrupole MS
Barber 1981 Bombardovanje brzim atomima(FAB)
Tanaka, Karas, i Hillenkamp
1983 Desorpcija laseromiz matrice (MALDI)
2002 Hemija
Fenn 1984 ESI za biomolekule 2002 Hemija
![Page 5: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/5.jpg)
Nove “meke” tehnike jonizacije FAB, ESI i MALDI su omogućile ispitivanje:
biomolekula (proteina, peptida, ugljenih hidrata, oligonukleida, metabolita i lekova kao i bioloških fluida)
informcije o strukturi gigantskih molekulaminimalna pripremom uzorakagranice detekcije od pikomola do femtomolapreciznost određivanja molarne mase reda
±0,01%
![Page 6: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/6.jpg)
http://www.journals.elsevier.com/international-
journal-of-mass-spectrometry/special-issues/
International Journal of Mass Spectrometry
Special Issues
![Page 7: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/7.jpg)
Maseni spektrometar
Svi instrumenti imaju:
1. Unošenje uzorka 2. Jonski izvor 5. Sistem za obradu
3. Maseni analizator 4. Detektor
)(66,0)(PaP
cm =λ
![Page 8: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/8.jpg)
Jonizacione metode
Methode u gasnoj fazi• Electronska jonizacija (EI)• Hemijska jonizacija (CI)Desorpcioni izvori• Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI)• Fast Atom/Ion Bombardment (FAB)• Desorpcija plazmom, poljem
Aerosol rastvora (Spray Methods)• Electrosprej (ESI)• Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI)• Termosprej jonizacija
Neke od jonizacionih tehnika su vrlo energične i pored jonizacije izazovaju znatnu fragmentaciju. Druge su mekše i proizvode molekulske vrste. Izbor zavisi od vrste uzorka.
![Page 9: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/9.jpg)
Metode jonizacijeJonizaciona metoda Skraćenica Način jonizacijeElektronska jonizacija
Brzo atomsko/jonsko bombardivanjeLaserska desorpcija /jonizacija sa matriksomElektrosprej jonizacija(nanosprej jonizacija)Desorpcija poljem
Hemijska jonizacija
Hemijska jonizacija naatmosferskom pritisku
EI
FAB/FIB
MALDI
ESI
FD
CI
APCI
Elektronski snop/elektron transferJon desorpcija/prenos protonaFoton adsorpcija/proton transferIsparavanje naelektrisanih kapljicaDesorpcija i jonizacija u jakom električnom poljuJonizacija sudarom sa određenim hemijskim vrstamaKorona pražnjenje i prenos protona
![Page 10: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/10.jpg)
Elektronska i hemijska jonizacija
EI igra važnu ulogu u rutinskim analizama malih organskih molekula.)65(2)5()70( eVeeVMeVeM ≈+∝→+ −+− M+e-→M-
CH4 + e- → CH4.+ + 2e- CH4
•+→CH3++H• CH4
•+→CH2•++H2
CH4•++CH4 → CH5
++CH3• CH3++ CH4→C2H5
++ H2M+CH5
+→MH++CH4 RH+CH5+→R++CH4+H2
Kod polarnih molekula nastaju aduktni joni M+CH3+→(M+CH3)+
![Page 11: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/11.jpg)
U kutiji se održava pritisak od 60 Pa, dok je okolo pritisak u izvoru oko 10-3Pa.
ulaz gasa
jonskazapremina
ulazuzorka
ulazuzorka
nitnit
![Page 12: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/12.jpg)
Poređenje spektra dobijenog EI i CI
![Page 13: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/13.jpg)
Brzo atomsko/jonsko bombardovanje-FAB i FIB
FAB zahteva direktno unošenje probe u jonski izvor i korišćenje visokoenergetskih snopova Xe atoma, jona Cs+ ili masivnih glicerol-NH4
+
klastere (MCI) da bi se raspršavali (spaterovali) uzorak i matriks sa površine probe (m-nitrobenzil alkohol (NBA) i glicerol).
Desorpcione metode jonizacije su: termalna jonizacija-DCI, desorpcija poljem-FD, brzo atomsko/jonsko bombardovanje i MALDI
![Page 14: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/14.jpg)
MALDI-Laserska desorpcija/jonizacija
potpomognuta matriksom
gggggggh
ss MAHAMHanalitajonizacijaMHMHMMAM +→+⎯→⎯+ −+−+−+∗ //,,)( ν
hν∼10-50MW/cm2
![Page 15: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/15.jpg)
Elektrosprej jonizacija -ESI
![Page 16: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/16.jpg)
{ } )1/()1(/)(
/
112
111
−−+=+=
=
zzMpzzMp
zmp
r
r
![Page 17: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/17.jpg)
Poređenje osetljivosti i oblasti masa koje se mogu postićirazličitim metodama jonizacije
![Page 18: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/18.jpg)
SIMS-Secundary Ion Mass Spectrometry
![Page 19: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/19.jpg)
Energetska raspodela sekundarnih jonaSpaterovanje-raspršivanje
Energija (keV)
![Page 20: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/20.jpg)
oUMMEMMY)(
443
21
212 +
=πα
Jonski prinos
Ar+, Cs+, Ga+, O2+, O-,
SF5+ , Aun
+, Bin+, Ar2500+, C60
+
![Page 21: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/21.jpg)
Prinos sekundarnih jona-uticaj prirode elementa
Prinos sekundarnih jona-uticaj primarnog snopa
![Page 22: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/22.jpg)
Faktori relativne osetljivosti u pozitivnom modu sa O- primarnim jonijma (osnova Si)
M
EE I
IRSFC =
![Page 23: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/23.jpg)
Faktori relativne osetljivosti u negativnom modu sa Cs+ primarnim jonijma (osnova Si)
![Page 24: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/24.jpg)
Shematski prikaz glavnih komponenti SIMS tehnike
![Page 25: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/26.jpg)
TOF-SIMS dobijen sa pamučnh vlakana tretiranih fluoroalkilsilanom. 25 keV Bi3+
![Page 27: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/27.jpg)
Sagitalni isečak mozga pacova pri različitim prostornim rezolucijama na m/z=430,4-vitamin E
![Page 28: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/28.jpg)
Određivanje m/e odnosa
Merenjem:• Momenta u magnetnim sektorima• Kinetičke energije u elektrostatičkim
sektorima• Putanje stabilnosti u linearnim kvadrupolima• Kružne frekvencije u jon ciklotronskoj
rezonanciji i jonskom trapu• Brzine u analizatorima na bazi vremena
preleta (TOF)
![Page 29: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/29.jpg)
Maseni analizatori
• Magnetski sektor i dvostruko fokusirajući analizator
• Kvadrupolni analizatori• Linearni Time-of-Flight (TOF)• Refleksioni TOF• Kvadrupolni jonski trap• Forije Transform Jon Ciklotron Rezonanca
(FT-ICR-MS)• Orbitrap
![Page 30: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/30.jpg)
Instrumenti sa snopom Trap instrumenti
![Page 31: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/31.jpg)
Magnetni sektor
Magnetni sektor
Ek = zeV =12mv2 =
12m
Bzerm
⎛ ⎝
⎞ ⎠
2⇒
mz
=B2 r2 e
2VBzev=
mv2
r⇒ v =
Bzerm
![Page 32: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/32.jpg)
Dvostruko fokusirajući analizator
• Visoka rezolucija (105)
• velika preciznost• oblast masa 10000• skup• ne povezuje se sa
ESI
![Page 33: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/33.jpg)
Kvadrupolni maseni analizator
• koristi se od 1950-tih
• danas najčešće korišćen
• naziva se i “maseni filter” jer propušta samo jone jednog odnosa m/z
•izdvaja jone na osnovu oscilacija u električnom polju (kvadrupolno polje) korišćenjem AC i DCpotencijala
![Page 34: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/34.jpg)
• sastoji se od 4 paralelnemetalne šipke ili elektrode
• suprotne elektrode imaju potencijal istog znaka
• set suprotnih elektroda ima potencijal [U+Vcos(ωt)]
• drugi set ima potencijal- [U+Vcosωt]
• U= DC napon (500-2000V), V=AC napon (0 do 3000V), ω= ugaona brzinanaizmeničnog napona
Kvadrupolni maseni analizator
![Page 35: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/35.jpg)
Jonski trap-kvistor
• Jonski trap je uređaj u kome, pomoću trodimenziomalnog kvadrupolnog polja, mogu da se čuvaju i analiziraju joni
• Jonski trap je maseni spektrometar: Pokriva veliki opseg masa jona,
Ima dobru rezoluciju i
Mogućnost MS/MS i MSn analize.
• Komercijalni uredjaji se najčešće koriste u GC-MS iliLC-ESI-MS kombinaciji.
Jonski trap
![Page 36: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/36.jpg)
JONSKI TRAP• prstenasta elektroda• dve kupaste elektrode-poklopci
![Page 37: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/37.jpg)
Jonska putanja u trapu
He se dodaje kao puferskigas (10-3torr)
![Page 38: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/38.jpg)
Jonski trap-kvistor
![Page 39: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/39.jpg)
Teorija
200 )2(
16ωzrm
zeUaz +−
=
Kretanje jona u kvadrupolnom Kretanje jona u kvadrupolnom polju mopolju možže da se opie da se opišše e Metjuovom jednaMetjuovom jednaččinom inom ((MathieuMathieu 18691869))..
az i qz – Metjuove koordinateU – primenjen dc potencijalV – primenjen rf potencijalω – ugaona frkfenca rfr0 i z0– dimenzije jonskog trapa
220
20 )2(8
ωzrmzeVqz +
=
![Page 40: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/40.jpg)
Dijagram stabilnosti jonapovezuje primenjen dc napon (U) i primenjen rf napon(V) i rf frekfencu (ω) sa stabilnim i nestabilnim putanjama jona
rf
dc
![Page 41: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/41.jpg)
MSIS MSIS “Mass Selective Instability Scan”
= 022
0
8ω⋅⋅
⋅⋅−=
rmUzaz 2
00 )2(16
ωzrmzeUaz +
−=
220
20 )2(8
ωzrmzeVqz +
=
zqzreV
zm
220
20 )2(
8ω+
=
![Page 42: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/42.jpg)
Povećanje opsega m/z
• Rad na višem rf naponu (Vmax=15 keV)
• Primena niže ω (ω=1.1 MHz)
• Korišćenje manjih trapova (r0=1cm)
• Nestabilnost jona na nižim qz (qz=0.908)
![Page 43: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/43.jpg)
Pozicija tri jona sa različitim m/z na az = 0.Uticaj promene amplitude rf signala
![Page 44: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/44.jpg)
Rezonantno izbacivanje jona “Resonant ejection”Formira se područje nestabilnosti jona (qz = 0.227) što omogućava izbacivanje jona pri nižen naponu (opseg masa 4X veći)
![Page 45: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/45.jpg)
Čuvanje odabranih jona(i) Smanjenjem napona izbacuju se joni visoke m/z. (ii) Povećanjem napona izbacuju se joni niske mase m/z. (iii) Rezultat je izolacija jona određene mase m/z.
![Page 46: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/46.jpg)
FT-jon rezonantna ciklotronska masena spektrometrija FT-ICR-MS
Dve strane kocke služe za pobuđivanje, dve za zarobljavanje jona i treći par za prikupljanje jona.
Rezolucija reda 106. Granica detekcije u oblasti atomola
Preciznost određivanja mase u ppb oblasti
3-9,4T
![Page 47: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/47.jpg)
Bez spoljašnjeg električnog polja, joni male energije putujumalim kružnim putanjama (oko 0,1 mm dijametra) zbog sila magnetskog polja (3-9,4 T).
mzB
rv
==ω
Kada se primeni odgovarajući napon na elektrode za pobuđivanje (ploče sa strane), joni će se naći pod dejtsvom oscilujućeg, prostorno usaglašenog (koherentnog) električnog polja.
![Page 48: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/48.jpg)
Umesto ekscitacije impulsom jedne frekvencije, primenjuje se brzo skanirajući impuls (1 do 2 ms) frekvencija, ekscitujući sve jone koji imaju ciklotronske frekvencije u oblasti skanirajućih frekvencija na istoj putanji.
Primenom Furijeove transformacije na složeni signal se dobijaju frekvencije koje odgovaraju ukupnom signalu, a odatle i maseni spektar.
o
exco
BTV
r =Furijeovatransformacija
Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona.
![Page 49: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/49.jpg)
Prednost• Ekstremno visoka
rezolucija• Veoma dobra
preciznost (<1 ppm)• MS/MS
Nedostaci• Skupa• Potrebni superprovodni
magneti• Spora MS/MS
FT-ICR-MS-ogromna rezolucija
Razdvajanje peptida nom.mase 906, razlika od0,00045 Da
![Page 50: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/50.jpg)
FT-jon ciklotron analizator
![Page 51: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/51.jpg)
Orbitrap maseni analizator
Aksijalno simetrične elektrode orbitrapa formiraju kombinovanikvadro-logaritamski elektrostatički potencijal:
CRrRrzkzrUm
m +⎭⎬⎫
⎩⎨⎧
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+−= ln
22),( 2
22
Kingdon 1923Makarov 1999
![Page 52: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/52.jpg)
Stabilne trajektorije jona uključuju i orbitalno kretanjeoko centralne elektrode (r, ϕ-kretanje) i simultaneoscilacije u z-pravcu.Kretanje jona duž z-ose može da se opišeharmonijskim oscilacijama i potpuno je nezavisno od r i ϕ. Odnos m/z zavisi samo od frekvencije oscilacija jona duž z ose.
zmk/
=ω
Primenom Furijeove transformacije iz individualnih frekvencijajona se dobijaju njihovi m/z odnosi.
![Page 53: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/53.jpg)
Masena rezolucija 150 000Visoka tačnost (2-5ppm)Povećan kapacitet jona većih masaOdnos m/z bar 6000Dinamička oblast veća od 103
Relativno mala cena
![Page 54: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/54.jpg)
Detektori jona u MS
• Faradejev kavez• Elektronski
multiplikatori • Mikrokanalske ploče• Scintilacioni brojači
• Visoko pojačanje• Brz odgovor• Nizak šum• Visoka efikasnost prikupljanja• Niska cena• Mala širina signala
(odgovora)• Isti odgovori za sve mase• Velika dinamička oblast• Duga stabilnost i vek trajanja• Mogućnost smeštanja van
vakuuma
![Page 55: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/55.jpg)
Tandem Masena Spektrometrija(MS/MS ili MSn)
• Meke jonizacione metode kao npr. ESI daju samo roditeljske jone iz kojih se ne mogu dobiti strukturne informacije
• Tvrde metode daju mnoge fragmente ali obično nema roditeljskog jona
• Potrebno je izolovati i roditeljski jon i fragmenteMetastabilni joni
1
22
321
:lnmmmijafragmentacametastabi
mmm
=
+→
∗
++
![Page 56: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/56.jpg)
Šta je MS/MS-tandem masenispektrometar?
MS/MS znači korišćenje dva masena analizatora(kombinovana u jednom instrumentu) da bi se izdvojio jedan analit (jon) iz smeše, onda se stvaraju fragmenti odakle se dobijaju informacije o strukturi.
Smeša jonaJedan jon Fragmenti
Jonski izvor MS-2MS-1
![Page 57: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/57.jpg)
MS
![Page 58: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/58.jpg)
MS/MS-CID (Collision Induced Dissociation)
...,, 43211+++∗++ →→+ mmmmNm
![Page 59: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/59.jpg)
MS/MS+
+
+ +
+
1 peptideizdvojen za
MS/MS
Mase svih fragmenata daju
jedan MS/MS spektar
Smeša peptida
Imamo samo mase za početak
Šta je MS/MS?
![Page 60: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/60.jpg)
Interpretacija jednog MS/MS spektraDobijanje informacije o strukturi je analogno
rešavanju pazla
+
+
+ +
+
Koriste se mase fragmentnih jona kao delovi slagalice da bi se ponovo dobio roditeljski jon
![Page 61: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/61.jpg)
KVADRUPOLNI MS/MS:
DETECTORQ0 Q1 Q2 Q3ION SOURCE Ar
EnergijaUlaz uzorka
Q2(Koliziona ćelija)
Q3
Jonsko sočivo
Q1EM
Detektor
QQQ
![Page 62: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/62.jpg)
Tandem MS/MS u prostoru najčešće koriste magnetne(B), elektrostatičke(E) ili kvadrupolne (Q) analizatore
![Page 63: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/63.jpg)
Tandem MS/MS u vremenu
![Page 64: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/64.jpg)
Tandem Masena spektrometrija sa jonskim trapom1) Meri se čitav spektar 2) Izoluje se roditeljski jon:
tj., prekursor m/z 426.7 ± 1.5
300 900 1500 2000m/z
50
100
Rel
ativ
e Ab
unda
nce
426.7
852.3
1138.7700.2
426.7
3) Dodaje mu se energija u sudarima
Fragmentation of426.7
4) Meri se m/z of fragmentnih jona
SLNVALSLNVASLNVSLNSLS
RLR
ALRVALR
NVALRLNVALR
[za peptide SLNVALR]
![Page 65: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/65.jpg)
![Page 66: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/66.jpg)
Načini aktivacije jona• Disocijacija izazvana sudarima (CID/CAD)• Disocijacija izazvana sudarima sa površinom
(SID)• Disocijacija izazvana zahvatom elektrona
(ECD, <0,2eV)• Infracrvena multifotonska disocijacija
(IRMPD)• Disocijacija izazvana IR zračenjem crnog tela
(BIRD)• Disocijacija prenosom elektrona (ETD)
![Page 67: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/67.jpg)
Načini radau tandem MSUključuje fiksiranje ili skeniranjeJednog ilioba analizatora
![Page 68: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/68.jpg)
Shema fragmentacije jona psorospermina, m/z 340 je Razjašnjena na osnovu spektra fragmentnih jona
Product ion scan-analiza fragmenata odabranog jona
![Page 69: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/69.jpg)
Spektar katranakamenog uglja (CI)
Tetrahidroizohinolin
Tetrahidrohinolin
Analiza složenih smeša
Uzorak se jonizuje nekomod mekih metoda i Podešavanjem napona na M1odabira željenakomponenta koja sedalje fragmentira i analizira u M2. Identifikacija poređenjemsa spektrima iz biblioteke
![Page 70: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/70.jpg)
Protonisani dihidronaftalin,C10H10+
Spektar matičnih jona se dobija fiksiranjem mase jona m+ koju propušta M2, a skenirase analizator M1 tako da spektar prikazuje matične jone nastale fragmentacijom jona m+
mx+
my+
mz+
m+
![Page 71: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/71.jpg)
Skeniranjem oba analizatora ali tako da prvi propušta masu m+x a drugi masu
m+y pri čemu je razlika između njih konstantna, može se izvršiti skrining na O, N ili
sumpor u komponentama smeše.
![Page 72: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/72.jpg)
-HN--CH--CO--NH--CH--CO--NH-
Ri CH-R’
ci
zn-i
R”
di+1
vn-i wn-i
niska energija
visoka energija
Cepanje peptida u MS/MS
ai
xn-i
bi
yn-i
![Page 73: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/73.jpg)
E G S F F G E E N P N V A R
Fragmentacija peptida
175.10246.14345.21459.25556.30670.35799.39928.43985.45
1132.521279.591366.621423.641552.69
=>
=
=
=
E=GluG=GlyS=SerF=PheN=AsnP=ProV=ValA=AlaR=Arg
BioworksBioworks, , ExcaliburExcalibur, , SEQUESTSEQUEST, , MascotMascot, , InIn--househouse
![Page 74: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/74.jpg)
Hemijski fakultet, 29. Maj 2015
Prvi simpozijum za masenu spektrometrijuproteina i proteomiku
“Primenaproteomike u biohemiji, imunologijii medicini”
http://www.chem.bg.ac.rs/chmb/index.html
![Page 75: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/75.jpg)
• Analiza u organskoj, neorganskoj i bioorganskoj hemiji
• Analiza geoloških uzoraka• Kontrola u naftnoj,
hemijskoj i farmaceutskoj industriji
• Analiza površina• Zaštita okoline
– Pesticidi u hrani- Zagađenje zemljišta,
vazduha i voda• Forenzička
analiza/klinička• Nauka o materijalima
• Analiza u farmaciji• Ispitivanje biološke
aktivnosti– Metabolizam lekova,
farmakokinetika– Karakterizacija potencijalnih
lekova– Analiza produkata
degradacije lekova– Praćenje kandidata za lekove– Identifikacija mesta i
mehanizma delovanja lekova• Biomolekulska
karakteritacija- Proteini i peptidi– Oligonukleotidi
Primene masene spektrometrije
![Page 76: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/76.jpg)
Omiks tehnologija i MS-rana dijagnostika kancera
• Veliki broj „omiks“ tehnika je razvijen imajući u vidu jedna cilj:otkrivanje biomarkera i rana dijagnostika kancera.
• Proteomiks tehnologija je identifikacija proteina ili proteinskifragment produkovanih od strane ćelije kancera ili njenogmikrookruženja koji mogu difundovati u cirkulaciju, a njihovekoncentracije su merljive sa MS
• Peptidomiks se može definisati kao vizualizacija i identifikacijasvih peptida ćelije ili tkiva
• Metabolomiks predstavlja krajnje stanje svih molekulskihdoganaja u određenom tkivu: varijacija gena (genomiks), ekspresija i modifikacija proteina (proteomiks) i međusobneinterakcije.
![Page 77: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/77.jpg)
Mapiranje pomoću MS
Slika proteina u glioblastomu
![Page 78: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/78.jpg)
Principle Features of UMS
Type Linear quadrupole mass filter
Mass range 200 amu
Inlet System Membrane introduction system
Power consumption 85-90 Watts
Voltage of operation 24 VDC or 110 VAC
Deployment time Configuration dependent
Dimensions ∅ 19 cm (7.5”)
L 105 cm (41’’)
Weight 33 kg (72.7 Lb)
Depth >1000 m
DSL tether range ~1600 m (1 mile)
![Page 79: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/79.jpg)
New 200 In Situ MaseniSpektrometar
Roughing pump
MIMS probeTurbo pump
200 amu linear quadrupole in vacuum housing/heating jacket
MS electronics box
Embedded PC
Microcontroller Služi za određivanje:Rastvorenih gasova (N2,O2,CO2,Ar, CH4,H2S,CHCl3, Isp. org.jed.(toluen, benzen, dimetil sulfid)Jedinjenja većih MW (PCB, pesticidi, lekovi, toksini
![Page 80: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/80.jpg)
The Rosetta Mission – Evropska svemirskaagencija• Approved in Nov 1993
• Hardware design was frozen in 2000• Launched Mar 2004 on Ariane 5G+ in
Kourou, French Guyana• Designed to meet up with comet
Churyumov – Gerasimenko (’67P’) in May 2014
• First project ever to attempt in-situanalysis of comet !!
• 3000kg launched (100kg lander, 165kg scientific instruments)
• Fly-by several other comets until the landing
• Fully automatic landing after determining a suitable landing site
• Total cost: $ 970-980 million Ariane - launch
![Page 81: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/81.jpg)
Rosetta ‘Orbiter’• 11 experimental probes• ALICE – ultraviolet imaging spectrometer• CONSERT – radio wave transmission/reflection by nucleus• COSIMA – ToF MS (up to 2000Th) of dust particles (organic??)• GIADA – number, mass, momentum and velocity distribution• MIDAS – dust environment: population, size, volume and shape• MIRO – mircowave to determine abundances of gases• OSIRIS – optical, spectroscopic and infrared imaging system• ROSINA – ion and neutral spectrometer• RPC – physical properties of nucleus, structure of inner coma etc.• RSI – radio signal shift to measure mass, density and gravity to
determine orbit• VIRTIS – visible and infrared spectrometer to map temperature,
identify gases, examine physical conditions on the nucleus and determine landing site
![Page 82: Masena spektrometrija- savremeni · PDF fileFurijeova r = transformacija Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona. Prednost • Ekstremno](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052210/5a7c4bfc7f8b9a4d628cb581/html5/thumbnails/82.jpg)
The Lander – ‘Philae’• Extreme surrounding conditions:
– “warm” environment”: -40 - +50°C– “cold” environment: -140 - -50°C
• 9 experimental components:• APXS – alpha proton X-ray spectrometer• ÇIVA/ROLIS – Rosetta Lander imaging system• CONSERT – probing nucleus using radio waves• COSAC – complementary sampling and composition
(chromatography/ TOF MS)• MODULUS Ptolemy – gas chromatograph ion trap MS• MUPUS – density and mechanical/thermal property
testing• ROMAP – local magnetic field and comet/solar wind
interaction• SD2 – sample drilling below 20cm for other components• SESAME – electrical, seismic and acoustical testing