16 • Spectrométrie de masse
331
(arrêt)
1
2
3
4
5
ions m 1
m 1
m 1
m 1
ν 1
ν 1
ν 1
ν 1
ν − ν
1
n
ν 1
ν 1
ν 3
ν 2
ν 3
ν 2 m 2
m 3
ν 3
ν 2
m 2
m 3
ν 3
ν 2 m 2
m 3
entrée
sortie
sortie
vecteur résultant
1
y
m
+
v
B
B
B
x
xy
z
z
F
signal
1
1
1
2
2
2
3
4
5
5
5
5
6
6
6
e
–
a
b
c
ν 1
impulsion d'accélération
Figure 16.13 Le principe du spectromètre de masse à résonance cyclotronique.
a) Trajectoire de base suivie par un ion soumis à une induction magnétique B compte
tenu des orientations choisies. b) aspect simplifié d’une cellule de piégeage des ions (les
plaques 5 et 6 sont excitatrices, les plaques 3 et 4 piègent les ions et les plaques 1 et 2
sont détectrices). Les ions sont formés soit dans la cellule soit en amont de celle-ci. c)
principe de la détection : 1, trois ions en attente ; 2, impulsion de fréquence n 1 : seul
l’ion m 1 .est excité ; 3, après excitation, l’ion m 1 tourne sur une orbite plus grande ; 4,
pour un échantillon réel contenant un grand nombre d’ions m 1 , ceux-ci se mettent à
tourner en phase. Ils produisent, sur les plaques détectrices 1 et 2, l’effet d’un vecteur
champ électrique tournant à la même fréquence n 1 dont l’intensité est fonction de leur
concentration. Si les trois ions m 1 −m 3 ont été simultanément excités, le signal en sortie
sera un interférogramme. Un calcul de Fourier conduit au spectre habituel.
Celle-ci montre qu’à chaque masse correspond une fréquence, indépendante de la vitesse
de l’ion. Par conséquent il y aura, à un instant donné, autant de fréquences de rotation
différentes que d’ions de rapports m/z eux-mêmes différents dans le piège.
m
z
=
e · B
2pn
(16.17)
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