Encoded Frequent Pushing - Improving Duty Cycle in the Folded Flight Path High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry

Technické články | 2018 | LECOInstrumentace
GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Zaměření
Výrobce
LECO

Význam tématu


Time-of-Flight hmotnostní spektrometrie s ortogonálním urychlovačem často trpí nízkou efektivitou využití iontů, tzv. Duty Cycle. Zlepšení tohoto parametru je klíčové pro zvýšení citlivosti a detekci stopových množství látek.

Cíle a přehled studie / článku


Článek představuje metodu Encoded Frequent Pushing (EFP), která modulací časových intervalů mezi pulzy umožňuje výrazné zvýšení Duty Cycle v multi-reflektivních TOF analyzátorech s Folded Flight Path (FFP), aniž by došlo ke ztrátě rozlišení nebo nárůstu artefaktů.

Použitá metodika a instrumentace


Metoda EFP je implementována na hmotnostním spektrometru LECO Pegasus GC-HRT+ vybaveném FFP analyzátorem. Klíčové komponenty zahrnují:
  • Ortogonální urychlovač s kmitočtem pulzů až 20 kHz
  • Vícenásobné pulzování s unikátními intervaly mezi pulzy
  • Real-time dekódovací algoritmus založený na logicko-statistické analýze překryvů spekter


Hlavní výsledky a diskuse


Implementace EFP přinesla:
  • Desetinásobné zvýšení citlivosti díky efektivnějšímu využití iontového svazku
  • Rozšíření dolní hranice lineárního dynamického rozsahu při zachování horní hranice
  • Detekci nízce zastoupených izotopů, dříve skrytých šumem
  • Redukci elektrického a chemického šumu odstraněním nekoherentních signálů
  • Zachování celého rozsahu m/z (10–1500) bez omezení TOF periody
  • Zlepšení hmotnostní přesnosti u stopových koncentrací (MA~1/(R·√N))


Přínosy a praktické využití metody


EFP umožňuje:
  • Vyšší citlivost analýz v GC-MS a GC×GC-MS
  • Zlepšenou identifikaci stopových látek v komplexních matricích
  • Rychlou akvizici dat při vysokém rozlišení
  • Snížené datové objemy díky odstranění šumu


Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj EFP může spočívat v optimalizaci kódovacích schémat, adaptivním dekódovacím algoritmech pro hustě osídlená spektra a aplikacích v dalších typech MS přístrojů či v reálném čase řídicí analýze procesů.

Závěr


Encoded Frequent Pushing významně zlepšuje Duty Cycle TOFMS s FFP analyzátorem, přináší vyšší citlivost, širší dynamický rozsah, lepší přesnost měření a čištější spektra, což rozšiřuje analytické možnosti v moderním hmotnostním spektrometrickém výzkumu a průmyslu.

Reference


  • M. Guilhaus, D. Selby, V. Mlynski. Orthogonal Acceleration Time-of-Flight Mass Spectrometry. Mass Spectrometry Reviews, 2000, 19, 65-107.
  • J. Franzen. High resolution method for using time-of-flight mass spectrometers with orthogonal ion injection. US Patent 6,861,645 (2003).
  • D. Kenny, J. Wildgoose. An Orthogonal Acceleration Time-of-Flight Mass Spectrometer. GB Patent 2,445,679 (2007).
  • F. Knorr. Fourier Transform Time-of-Flight Mass Spectrometer. US Patent 4,707,602 (1985).
  • A. Brock, N. Rodriguez, R. Zare. Time-of-Flight Mass Spectrometer and Ion Analysis. US Patent 6,300,626 (1999).
  • M. Belov, C. Fancher, P. Foley. Multiplexed Orthogonal Time-of-Flight Mass Spectrometer. US Patent 6,900,431 (2003).
  • A. Verenchikov. Electrostatic Mass Spectrometer with Encoded Frequent Pulses. US Patent 8,853,623 (2011).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Encoded Frequent Pushing™
Encoded Frequent Pushing™
2018|LECO|Technické články
GCxGC-HRMS: Combining Multidimensional GC with Ultra High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry for Comprehensive Analysis of Complex Samples
Novel Analysis Method of Various Environmental Samples Using GC×GC-HRMS with Encoded Frequent Pulsing™ (EFP™)
HIGH RESOLUTION MULTI-REFLECTING TIME-OF-FLIGHT MASS ANALYZER WITH FOLDED FLIGHT PATH