Spectrométries ioniques
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deux systèmes de compensation ont des caractéristiques similaires et permettent
d’obtenir une résolution en masse m/∆m entre 1000 et 10 000.
Le principe d’un spectromètre de temps de vol est basé sur la relation entre
l’énergie d’accélération V acc (en eV) d’un ion et son énergie cinétique
(5.9a)
Les relations entre le temps de vol t, la distance L (entre l’échantillon et le
détecteur), la vitesse de l’ion v et l’énergie cinétique E cin et la masse m sont:
(5.9b)
(5.9c)
(5.9d)
avec v:
vitesse [m/s].
E cin : énergie cinétique de l’ion [eV].
m: masse (amu) d’un proton = 1,67 × 10 –27 kg.
η H : rapport entre la charge d’un électron et la masse d’un proton = 9,58 ×
10 7 C/kg.
V acc : potentiel d’accélération [V].
La relation (5.9b) indique que le temps t est une fonction de la masse m, de
l’énergie E cin (accélération) de l’ion et de la distance L. Après son émission, l’ion
est accéléré en direction de l’analyseur, puis transféré par l’analyseur. Pour déterminer la résolution de masse, on peut différentier (5.9b)
(5.10a)
qui donne à l’aide de (5.9b-d):
(5.10b)
Expérimentalement, on peut compenser la différence en temps de vols des ions
différents (∆E/E ≈ 2∆L/L) qui donne la relation suivante pour la résolution de
masse ([5.8]).
E cin
eV acc
m
2
--- -v 2
=
=
t
L
v
-- -
d
2E cin
---------------- -m 1 2
/
=
=
v
2E cin
m
-----------2eV acc
m
---------------=
=
m
e
--- -
Lt 2
2η H V acc
-------------------=
∆t
∆m
δt
δm
------ 
 
E L
,
∆E
δt
δE
------ -
 
 
m L
,
∆L
δt
δL
----- 
 
E m
,
+
+
=
∆m
m
------- -
2∆t
2
-------- -
∆E
E
------2∆L
L
---------–
+
=