Масс-анализируемая ионная кинетическая энергетическая спектрометрия ( MIKES ) — это метод масс-спектрометрии , при котором масс-спектры получаются из секторного прибора , который включает в себя по крайней мере один магнитный сектор плюс один электрический сектор в обратной геометрии (луч сначала попадает в магнитный сектор). [1] [2] [3] Ускоряющее напряжение V и магнитное поле B устанавливаются для выбора ионов-предшественников с определенным m/z . Затем ионы-предшественники диссоциируют или реагируют в области, свободной от электрического поля, между двумя секторами. Отношение кинетической энергии к заряду ионов-продуктов анализируется путем сканирования поля электрического сектора E. Ширина пиков спектра ионов-продуктов связана с распределением высвобождения кинетической энергии для процесса диссоциации. [4]
MIKES был разработан в Университете Пердью в 1973 году Бейноном , Куксом , Дж. У. Эми, У. Э. Бейтингером и Т. И. Ридли. [5] MIKES был изобретен, потому что исследователи в Пердью и Корнелле считали, что если родительский ион был отобран по массе до диссоциации и массового анализа продуктов электрическим сектором, то было бы легче изучать метастабильные ионы и диссоциацию, вызванную столкновениями (CID). [6] Это было достижение, поскольку оно объединило полезность предыдущих инструментов, таких как спектрометр кинетической энергии ионов, с возможностью массового отбора ионов-предшественников. Этот ион-предшественник отбирается по массе с помощью магнитного сектора. Затем продукты диссоциации анализируются по массе с помощью электрического сектора. «Формы пиков, выявленные при сканировании электрического сектора, могут предоставить информацию о высвобождении кинетической энергии в ходе фрагментации и о поглощении кинетической энергии в ходе процессов ионных столкновений». [ необходима цитата ] Дисперсия скоростей из-за высвобождения кинетической энергии приводит к характерным широким метастабильным пикам, наблюдаемым с использованием методов MIKES. [5]
MIKES — это мощный метод, используемый для структурных исследований органических соединений, газообразных ионов, а также для прямого анализа сложных смесей без разделения компонентов. [3] [7] Другими словами, он используется для изучения молекулярной структуры . [8] Причина, по которой MIKES хорош для изучения молекулярной структуры, заключается в обратной геометрии MIKES. Схема MIKES показывает, что виды ионов в источнике попадают в магнитное поле. После этого химия позже изучается во второй области без поля (FFR) путем сканирования электрического сектора, который определяет природу фрагментов путем измерения их кинетической энергии. Это вызывает конкурентную мономолекулярную фрагментацию, которую можно наблюдать в спектрах MIKE. Кроме того, если газ попадает во вторую FFR, больше диссоциации будет вызвано столкновением, что позже проявится в спектрах MIKE. [3]
Это сканирование использует инструменты обратной геометрии (типа BE). Эти инструменты используют передний магнитный сектор, который позволяет производить эксклюзивный выбор массы исходного иона. Область фрагментации находится между двумя анализаторами. Сканирование электрического сектора дает спектр ионов-продуктов. MIKES также может использоваться для прямого измерения значений высвобождения кинетической энергии. [9]
MIKES, как следует из названия, используется для спектрометрии кинетической энергии. Это означает, что для достижения этого необходимы определенные критерии. Одной из таких особенностей MIKES является то, что он имеет высокое разрешение по кинетической энергии и хорошее угловое разрешение . [7] Это связано с тем, что MIKES имеет низкое ускоряющее напряжение, около 3 киловольт. [3] Другая особенность заключается в том, что он имеет хорошую дифференциальную накачку между различными областями инструмента. Кроме того, MIKES имеет несколько систем для ввода и/или контроля газов или паров столкновения и возможность изменять высоту и ширину щели. Это предотвращает фаворитизм при определении распределений кинетической энергии. Хотя сейчас это распространено, в 1970-х годах MIKES имел отличную компьютерную совместимость, что позволяло легко получать молекулярные структуры. [7]
Недостатком MIKES является то, что наблюдения проводятся на более поздней стадии траектории полета ионов по сравнению с другими методами. Кроме того, обычно распадается меньшее количество ионов . Это, в свою очередь, приводит к снижению чувствительности по сравнению с другими методами спектроскопии кинетической энергии. [10]