envirend
第12楼2015/03/02
老师你好,我们具备做你所说实验条件,你的类比法让我有所理解,非常感谢。
还有些与此无关的问题想请教:质量歧视效应引起轻离子偏离轴线,质量数高低与四级杆ICP-MS的分辨率(10%峰高对应的峰宽)有无关系?那些因素影响四级杆的ICP-MS的分辨率?
buckbee
第15楼2015/03/03
Liouville's theorem刘伟尔定律在离子光学系统设计当中的作用其实很大,该定律的数学表达式告诉我们:相空间的分布函数沿着系统的轨迹是常数——即给定一个系统点,在相空间游历过程中,该点邻近的系统点的密度关于时间是常数。放在我们质谱仪器里面,你可以简单的理解为离子束在某个维度聚焦的时候,必然在另外几个维度中发散,我们所有的静电透镜系统用在离子传输过程中的作用都是这样,所以你会发现一般来看,我们在径向方向的聚焦的代价都是离子束在轴向发散(四极杆这些时变场不适用)。质量分析器的本质其实我们就是利用了多极杆系统(四极杆)在特定情形下的特定质量歧视,由于它具有极窄的带宽,所以我们发现它可以进行单位质量分辨,在这里你会发现信号与系统里面形容带通滤波效果的Q值概念和我们质谱仪当中衡量分辨率的公式是那么的形似:M/Δm。我个人认为,基于静电场的透镜系统能够很好的解决离子偏转的问题,包括PE的ICP-MS上面第一级偏转用的那个他自己所谓的四极杆其实也只是一个偏转透镜而已,这类透镜有比较明显的质量歧视,就是因为它是静电场,难以做到对于高低质量范围的离子都有很好的聚焦作用,毕竟各自离子的焦点差别都还蛮大的,所以你会发现在液质(LC-MS-MS)当中大家都在用多极杆,但是ICP-MS系统里面,由于质量范围不那么宽,因此用透镜的厂家还是挺多的;多极杆能够很具有很好的传输效率,但如果离子要偏转它就有难度了,毕竟从加工的角度要加工异形的多极杆难度实在太大,所以在液质系统里面,要把中性的溶剂颗粒或是MRM产生的中性分子去掉避免离子光学系统污染,各家都用了不同的技术,Waters用的是类似funnel的T-WAVE,Thermo用S-lens和弯曲四极杆,Agilent用的是ion funnel,AB用的是180度弯曲四极杆,我个人认为由于国内加工水平有限,Waters的技术路线从成品率和制造成本的角度更为可行。值得一提的是近几年新出的Ion funnel,它工作在射频场而非静态电场,funnel透镜群组能够比较高效的传输离子,解决了从低真空到高真空的离子传输问题,而且通过多级离轴式级联还能够有效的降低中性干扰,确实是一个好东西,在液质里面很有用,因为他的质量范围极宽,从几十到几千,在ICP-MS上面暂时没有人用,也许确实没有必要。
最后回答你关于质量数和四极杆分辨率的问题,四极杆的分辨率只跟仪器本身有关,包括但不限于仪器真空度,RF电源的品质、四极杆的平行度/圆柱度/表面粗糙度/装配误差、离子进入四极杆前的初动能(很多人会忽略这一点)都会影响最终的分辨率。
envirend
第16楼2015/03/03
[div]原文由buckbee发表:
Liouville's theorem刘伟尔定律在离子光学系统设计当中的作用其实很大,该定律的数学表达式告诉我们:相空间的分布函数沿着系统的轨迹是常数——即给定一个系统点,在相空间游历过程中,该点邻近的系统点的密度关于时间是常数。放在我们质谱仪器里面,你可以简单的理解为离子束在某个维度聚焦的时候,必然在另外几个维度中发散,我们所有的透镜系统、多极杆系统用在离子传输过程中的作用都是这样,所以你会发现一般来看,我们在径向方向的聚焦的代价都是离子束在轴向发散。质量分析器的本质其实我们就是利用了多极杆系统(四极杆)在特定情形下的特定质量歧视,由于它具有极窄的带宽,所以我们发现它可以进行单位质量分辨,在这里你会发现信号与系统里面形容带通滤波效果的Q值概念和我们质谱仪当中衡量分辨率的公式是那么的形似:M/Δm。我个人认为,基于静电场的透镜系统能够很好的解决离子偏转的问题,包括PE的ICP-MS上面第一级偏转用的那个他自己所谓的四极杆其实也只是一个偏转透镜而已,这类透镜有比较明显的质量歧视,就是因为它是静电场,难以做到对于高低质量范围的离子都有很好的聚焦作用,毕竟各自离子的焦点差别都还蛮大的,所以你会发现在液质(LC-MS-MS)当中大家都在用多极杆,但是ICP-MS系统里面,由于质量范围不那么宽,因此用透镜的厂家还是挺多的;多极杆能够很具有很好的传输效率,但如果离子要偏转它就有难度了,毕竟从加工的角度要加工异形的多极杆难度实在太大,所以在液质系统里面,要把中性的溶剂颗粒或是MRM产生的中性分子去掉避免离子光学系统污染,各家都用了不同的技术,Waters用的是类似funnel的T-WAVE,Thermo用S-lens和弯曲四极杆,Agilent用的是ion funnel,AB用的是180度弯曲四极杆,我个人认为由于国内加工水平有限,Waters的技术路线从成品率和制造成本的角度更为可行。值得一提的是近几年新出的Ion funnel,它工作在射频场而非静态电场,funnel透镜群组能够比较高效的传输离子,解决了从低真空到高真空的离子传输问题,而且通过多级离轴式级联还能够有效的降低中性干扰,确实是一个好东西,在液质里面很有用,因为他的质量范围极宽,从几十到几千,在ICP-MS上面暂时没有人用,也许确实没有必要。
最后回答你关于质量数和四极杆分辨率的问题,四极杆的分辨率只跟仪器本身有关,包括但不限于仪器真空度,RF电源的品质、四极杆的平行度/圆柱度/表面粗糙度/装配误差、离子进入四极杆前的初动能(很多人会忽略这一点)都会影响最终的分辨率。
[/div]老师知识如此渊博,论坛少有;老师将复杂问题讲的通俗易懂,论坛鲜有;老师对不同仪器了解至多,论坛稀缺~~我真遇到了乐助的“大家”啦。
envirend
第17楼2015/03/03
[div]原文由buckbee发表:
Liouville's theorem刘伟尔定律在离子光学系统设计当中的作用其实很大,该定律的数学表达式告诉我们:相空间的分布函数沿着系统的轨迹是常数——即给定一个系统点,在相空间游历过程中,该点邻近的系统点的密度关于时间是常数。放在我们质谱仪器里面,你可以简单的理解为离子束在某个维度聚焦的时候,必然在另外几个维度中发散,我们所有的透镜系统、多极杆系统用在离子传输过程中的作用都是这样,所以你会发现一般来看,我们在径向方向的聚焦的代价都是离子束在轴向发散。质量分析器的本质其实我们就是利用了多极杆系统(四极杆)在特定情形下的特定质量歧视,由于它具有极窄的带宽,所以我们发现它可以进行单位质量分辨,在这里你会发现信号与系统里面形容带通滤波效果的Q值概念和我们质谱仪当中衡量分辨率的公式是那么的形似:M/Δm。我个人认为,基于静电场的透镜系统能够很好的解决离子偏转的问题,包括PE的ICP-MS上面第一级偏转用的那个他自己所谓的四极杆其实也只是一个偏转透镜而已,这类透镜有比较明显的质量歧视,就是因为它是静电场,难以做到对于高低质量范围的离子都有很好的聚焦作用,毕竟各自离子的焦点差别都还蛮大的,所以你会发现在液质(LC-MS-MS)当中大家都在用多极杆,但是ICP-MS系统里面,由于质量范围不那么宽,因此用透镜的厂家还是挺多的;多极杆能够很具有很好的传输效率,但如果离子要偏转它就有难度了,毕竟从加工的角度要加工异形的多极杆难度实在太大,所以在液质系统里面,要把中性的溶剂颗粒或是MRM产生的中性分子去掉避免离子光学系统污染,各家都用了不同的技术,Waters用的是类似funnel的T-WAVE,Thermo用S-lens和弯曲四极杆,Agilent用的是ion funnel,AB用的是180度弯曲四极杆,我个人认为由于国内加工水平有限,Waters的技术路线从成品率和制造成本的角度更为可行。值得一提的是近几年新出的Ion funnel,它工作在射频场而非静态电场,funnel透镜群组能够比较高效的传输离子,解决了从低真空到高真空的离子传输问题,而且通过多级离轴式级联还能够有效的降低中性干扰,确实是一个好东西,在液质里面很有用,因为他的质量范围极宽,从几十到几千,在ICP-MS上面暂时没有人用,也许确实没有必要。
最后回答你关于质量数和四极杆分辨率的问题,四极杆的分辨率只跟仪器本身有关,包括但不限于仪器真空度,RF电源的品质、四极杆的平行度/圆柱度/表面粗糙度/装配误差、离子进入四极杆前的初动能(很多人会忽略这一点)都会影响最终的分辨率。
[/div]老师讲得,我看啦又看,至少体会啦以下知识:
1.离子束是守恒的,2.四级杆的本质利用啦特定质量歧视,3.热电的六级杆和安捷伦的八级杆碰撞反应池--多级杆具有较高的离子传输效率,
光哥
第18楼2015/03/04
请教下,这句话能否这么理解:(四极杆之前的情况先忽略)离子进入四极杆进行筛选,即便是在特定的DC/AC条件下,轴向仍然有细微的发散,但是四极杆有一定的空间,检测器入口也有一定的空间,所以在特定的DC/AC条件下,指定的amu离子的螺旋前进路线虽然可能有点发散,但是依然能够进入检测器。
但是如果某些条件导致的变化,上述的“发散”超过了预定值从而导致该amu的离子不能达到检测器,而是其他相邻的amu离子达到检测器——从而导致质量轴偏移。
换句话说,是否有如下的结论:
1、质量轴的偏移是受四极杆的影响;
2、调谐质量轴其实就是在调谐四极杆的DC/AC?
多谢。
咦,想想我又偷换了个概念,离子束的聚焦和发散是在进入四极杆之前。
buckbee
第19楼2015/03/04
在我看来,目前离子光学系统的集大成者就是Orbitrap Fusion这款仪器,当年Orbitrap LTQ刚刚出来的时候我就发过类似的帖子,我对当时的那个Orbitrap质量分析器本身的评价并不是那么的高,从其各种性能来看还有很大提升空间,但是对于离子进质量分析器之前的那堆离子光学系统却是佩服至极,直到后来我看到Fusion那代产品出来以后真的感觉高山仰止啊。离子操控就如同晨练老人手中的那几个小球一样写意!你有空可以读读Makarov发的文章和采访稿,一定会有收获的。
envirend
第20楼2015/03/04
以前回复的有问题,我单位不具备条件“确定透镜是从低到高扫描还是ramp式扫描”。
envirend
第21楼2015/03/04
[div]原文由buckbee发表: 在我看来,目前离子光学系统的集大成者就是Orbitrap Fusion这款仪器,当年Orbitrap LTQ刚刚出来的时候我就发过类似的帖子,我对当时的那个Orbitrap质量分析器本身的评价并不是那么的高,从其各种性能来看还有很大提升空间,但是对于离子进质量分析器之前的那堆离子光学系统却是佩服至极,直到后来我看到Fusion那代产品出来以后真的感觉高山仰止啊。离子操控就如同晨练老人手中的那几个小球一样写意!你有空可以读读Makarov发的文章和采访稿,一定会有收获的。[/div]谢谢老师的建议,不过以我的水平还不适合看高深的知识。对四级杆ICPMS理论和实践的操作两个方面,我都想学得深入一些~~请老师给些建议。