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2 Bezeichnung und Funktion der Teile
-(U+Vcosωt)
Die Ionenschwingung im Innern des Quadrupols folgt bekanntermaßen einer Gleichung, die
als Mathieu-Gleichung bezeichnet wird. Die Ionenbewegung erfolgt so, dass sie die Gleichung
(1) unten unabhängig von ihrer Anfangsgeschwindigkeit oder Anfangsposition erfüllt.
Die Bedingungen, unter denen die Ionen stabil schwingen, werden durch die Bereiche
zwischen den Linien m1, m2 und m3 in der Abbildung unten definiert, wenn die Ionenmassen
m und ihre Winkelfrequenzen bestimmt worden sind. Für Ionen mit den Massen m1, m2
und m3 bestehen unterschiedliche stabile Bereiche. Wenn die Spannung bei
Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses zwischen der Gleichspannung und der
Hochfrequenz-Wechselspannung variiert wird, sodass sie jeden der stabilen Bereiche für m1,
m2 und m3 durchläuft, bedeutet dies, dass Ionen im Bereich oberhalb der Scanlinie (1)
durchgelassen werden. Das bedeutet, dass die Ionen m1, m2 und m3 in Folge durchgeleitet
werden können. Auf diese Weise lässt sich ein Massenspektrum für Ionen mit niedrigen
Massen bis hin zu Ionen mit hohen Massen ableiten.
Ionenmasse: m1 < m2 < m3
Instabiler Bereich
An die Elektrode anzulegende Hochfrequenzspannung (Vcosωt)
Hinweis:
w VORSICHT
p
36
LCMS-8045
LCMS-8050
CL
+(U+Vcosωt)
Seitenansicht eines Quadrupol-Massenspektrometers
m
K V
--- -
=
----------
z
2
2
r
Scanlinie (1)
Stabiler Bereich für m3
Scanlinie (2)
Stabiler Bereich für jede
Ionenmasse
Die Quadrupolstäbe sind Präzisionsteile und dürfen nicht berührt
werden.
CL
Aus dem System heraus
+(U+Vcosωt)
K
: Konstante
. . . (1)
r
: Abstand zwischen den Elektroden
Spannung
Zusammenhang zwischen den Spannungen U und V und m/z
-(U+Vcosωt)
Kollision
Y
Z
X
+(U+Vcosωt)
-(U+Vcosωt)
+U
m/z
-U
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