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Die Einführung des Quadrupol-Massenanalysators

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Die Einführung des Quadrupol-Massenanalysators

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Der Quadrupol-Massenanalysator fungiert als Massenfilter, indem er Ionen mit einem bestimmten m/z-Wert (Masse-Ladungs-Verhältnis) für die Analyse auswählt. Obwohl Quadrupol-Massenspektrometer in Bezug auf Empfindlichkeit, Auflösung und oberen Massenbereich nicht mit den Magnetfeldgeräten des Sektors mithalten können, dominieren sie in klinischen Labors. Dies liegt an ihrer einfachen Handhabung, den relativ geringen Kosten, der kompakten Größe und der einfachen Anbindung an Gaschromatographie- (GC) oder Flüssigkeitschromatographiesysteme (LC).

Das Prinzip:
Der Quadrupol-Massenanalysator besteht aus vier parallelen zylindrischen Stäben mit hyperbolischen Querschnitten. Diese Stäbe werden durch Gleichstrom und Wechselspannung aufgeladen, um die Bewegung der Ionen zu beeinflussen, wobei die beiden diagonalen Stäbe die gleiche Spannung haben, während die beiden vertikalen Stäbe Spannungen mit entgegengesetztem Vorzeichen haben.

Die Ionen müssen langsam in das Quadrupolfeld eindringen (mit einer kinetischen Energie von nur wenigen eV), um mit dem vibrierenden elektromagnetischen Feld zwischen den beiden Stäben in Wechselwirkung zu treten. Bei Gleichstrom (DC) bleibt die Spannung UU konstant. Im Gegensatz dazu kehrt sich bei Wechselstrom (AC), dargestellt als Vcosωt, die Spannungsrichtung periodisch um. Bei angelegter Wechselspannung hängt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Ion den Stab trifft, von seiner Masse (mm) und seiner Ladung (zz), der Stärke des Magnetfelds und der Schwingungsfrequenz ab.
Das Symbol eV ist eine Energieeinheit von Elektronenvolt. Es stellt die kinetische Energie dar, die ein Elektron (mit einer negativen Ladung von 1,6×10-19C) gewinnt, nachdem es durch eine Potentialdifferenz von 1 Volt beschleunigt wurde."

Vorteile und Nachteile:
Vorteile
-Relativ billig und dynamisch
-Schneller und einfacher Betrieb, Analyse mit hohem Durchsatz
-Erfordert keine Hochvakuumbedingungen (> 10-7)
-Gute Reproduzierbarkeit und klassische Massenspektrometrie Geringe Größe, schnelle Scan-Geschwindigkeit, hohe Empfindlichkeit

Benachteiligungen:
-Geringer Massenbereich (<4000 m/z)
-Geringe Auflösung (< 4000)
-Schlechte Massengenauigkeit (>100 ppm)
-Niedrige Scangeschwindigkeit
-Erfordert mehrere Analysatoren

Der Quadrupol-Massenanalysator ist eine der wichtigsten Komponenten eines Massenspektrometers. Er bestimmt die Auflösung, Empfindlichkeit und Stabilität des Geräts. Wenn Sie die keramischen Quadrupol-Komponenten benötigen, können Sie sich jederzeit an uns wenden.