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Partie 3 • Autres méthodes
éliminant v dans l’expressions 16.5, sachant que L = v ·t :
m
z
=
2eU
L 2
t
2
(16.11)
Cette catégorie de spectromètres permet d’atteindre des masses très élevées (300 kDa).
Pour évaluer les masses avec précision, il faut maîtriser la dispersion énergétique et spatiale initiales des ions. Afin que les ions démarrent tous au même instant, on provoque une
ionisation quasi instantanée (quelques nanosecondes avec un laser par exemple), répétée
un grand nombre de fois. Pour neutraliser la dispersion énergétique des ions d’une même
masse, beaucoup d’appareils comportent un réflecteur (fig. 16.6). Les ions les plus rapides
pénètrent plus avant dans la zone de champ de ce miroir électrostatique et sont donc plus
fortement repoussés vers le collecteurs d’ions. Les ions d’une même masse sont ainsi refocalisés.
tube de vol (L = 1 m par ex.)
1
3
3'
4 5
6
L
m +
3
m +
3
m +
1
m +
1
m +
2
m +
2
vide
la
s
e
r
le réflecteur
+ +
+
2
vers le détecteur
(dynode continue
ou microcanaux)
ions de vitesses différentes
sur les deux trajectoires
vide
source d'ions
+++
++
Figure 16.6 Spectromètre à temps de vol à parcours direct et principe du réflecteur d’ions.
1) Échantillon et porte-échantillon ; 2) dispositif MALDI d’ionisation ; 3 et 3’) grilles d’extraction et d’accélération (ddp 5 000 V) ; 4) grille de contrôle ; 5) collecteur plan à microcanaux ; 6) sortie du signal. Le dessin du bas représente un réflectron dont le « miroir
électrostatique » égalise les temps de vols (quelques ms) des ions de même masse mais
dont les énergies initiales diffèrent. Les largeurs de pics sont de l’ordre de 10 −9 s et la
résolution atteint désormais 15 à 20 000.
Spectromètres à mobilité d’ions (IMS). Plusieurs sociétés commercialisent des analyseurs portatifs pour la recherche de composés volatils connus, dans des domaines ciblés :
produits pétroliers, agents chimiques toxiques et militaires, polluants. Ces appareils sont
également basés sur le temps de parcours que mettent des ions pour se déplacer d’une source
à un détecteur, dans un tube à pression atmosphérique (fig. 16.7). Le déplacement des ions
ne se faisant pas sous vide, explique le grand nombre d’applications potentielles sur le terrain au moyen d’instruments portables. Cette technique, différente de la spectrométrie de
masse à temps de vol à laquelle on la compare à tort quelquefois, correspond en fait à une
« électrophorèse en phase gazeuse ». Au voisinage de la source, constituée d’un film de
63 Ni
(émetteur b
− ), ou d’une lampe UV, l’air forme des agrégats ioniques [(N 2 ) x (H 2 O) y H]
+ et
[(N 2 ) x (H 2 O) y O 2 ])
− qui vont se fixer sur les molécules des composés présents, suivant leur
affinité électronique. Cette sorte d’ionisation chimique conduit à un aérosol qui migre en
Partie 3 • Autres méthodes
éliminant v dans l’expressions 16.5, sachant que L = v ·t :
m
z
=
2eU
L 2
t
2
(16.11)
Cette catégorie de spectromètres permet d’atteindre des masses très élevées (300 kDa).
Pour évaluer les masses avec précision, il faut maîtriser la dispersion énergétique et spatiale initiales des ions. Afin que les ions démarrent tous au même instant, on provoque une
ionisation quasi instantanée (quelques nanosecondes avec un laser par exemple), répétée
un grand nombre de fois. Pour neutraliser la dispersion énergétique des ions d’une même
masse, beaucoup d’appareils comportent un réflecteur (fig. 16.6). Les ions les plus rapides
pénètrent plus avant dans la zone de champ de ce miroir électrostatique et sont donc plus
fortement repoussés vers le collecteurs d’ions. Les ions d’une même masse sont ainsi refocalisés.
tube de vol (L = 1 m par ex.)
1
3
3'
4 5
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L
m +
3
m +
3
m +
1
m +
1
m +
2
m +
2
vide
la
s
e
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le réflecteur
+ +
+
2
vers le détecteur
(dynode continue
ou microcanaux)
ions de vitesses différentes
sur les deux trajectoires
vide
source d'ions
+++
++
Figure 16.6 Spectromètre à temps de vol à parcours direct et principe du réflecteur d’ions.
1) Échantillon et porte-échantillon ; 2) dispositif MALDI d’ionisation ; 3 et 3’) grilles d’extraction et d’accélération (ddp 5 000 V) ; 4) grille de contrôle ; 5) collecteur plan à microcanaux ; 6) sortie du signal. Le dessin du bas représente un réflectron dont le « miroir
électrostatique » égalise les temps de vols (quelques ms) des ions de même masse mais
dont les énergies initiales diffèrent. Les largeurs de pics sont de l’ordre de 10 −9 s et la
résolution atteint désormais 15 à 20 000.
Spectromètres à mobilité d’ions (IMS). Plusieurs sociétés commercialisent des analyseurs portatifs pour la recherche de composés volatils connus, dans des domaines ciblés :
produits pétroliers, agents chimiques toxiques et militaires, polluants. Ces appareils sont
également basés sur le temps de parcours que mettent des ions pour se déplacer d’une source
à un détecteur, dans un tube à pression atmosphérique (fig. 16.7). Le déplacement des ions
ne se faisant pas sous vide, explique le grand nombre d’applications potentielles sur le terrain au moyen d’instruments portables. Cette technique, différente de la spectrométrie de
masse à temps de vol à laquelle on la compare à tort quelquefois, correspond en fait à une
« électrophorèse en phase gazeuse ». Au voisinage de la source, constituée d’un film de
63 Ni
(émetteur b
− ), ou d’une lampe UV, l’air forme des agrégats ioniques [(N 2 ) x (H 2 O) y H]
+ et
[(N 2 ) x (H 2 O) y O 2 ])
− qui vont se fixer sur les molécules des composés présents, suivant leur
affinité électronique. Cette sorte d’ionisation chimique conduit à un aérosol qui migre en