Time of Flight (ToF)
この論文で取り上げるのは、飛行時間型質量分析計（ToF）である。 2 古典物理学に基づき、m/zの小さいイオンは最も速く移動して最初に検出器に到達し、m/zの大きいイオンは最も遅く移動して最後に検出器に到達することになります。 図にToFのレイアウトを示します。
The following derivation to describe a ToF analyzer dynamics was adapted from Hoffman et al 2007.4 イオン源と検出器の間のフライトチューブをイオンが移動する時間からthe \( m/z) ratios.を決定することができます4 ToFスペクトルにおいて、任意の(m/zenta) の記録ピークがマス検出器に到達した複数の独立したイオンと対応する信号の合計となることです。 このことは、加速された領域でイオンに与えられたポテンシャルエネルギーが、すべてのイオンの運動エネルギーに変換される以下の式で示すことができる。
次に、上記の等式を速度について解く。
Since velocity is equal to the drift path length divided by time we get:
Then solving for time and we get the following equation used to described time in a ToF analyzer.This equated equates は、速度が速度(venta)を時間で割ったものに等しいことを表しており、これはToF分析器において時間を記述するのに使用されます。
上記式を代数的に並べ替えると、以下のような式が得られる。
また、イオンの質量分解能は、上の式を質量と時間で微分すると、次のような関係になる。
上の式を変形して、質量分解能を表すと、次のような関係になります。
Linear ToFの欠点として、質量分解能の低さが挙げられますが、質量分解能が低くなる要因を図に示します。 イオンはフライトチューブに加速されるまでの開始時間や位置が異なり、分解能に影響を与えます。 また、イオンの運動エネルギーの違いやイオンの初期配向の違いも質量分解能に影響を与え、悪い結果となりました。
質量分解能の悪さを補正するために、ToF分析計にリフレクトロンを追加する。 図にリフレクトロン型ToFのレイアウトを示す。 このタイプのToFはReTOFと略称されることがある5
リフレクトロンには電位がかかっており、検出器と反対方向にイオンが反射される。図中のイオンは、リフレクトロンに到達する前はほぼ同じ間隔で、リフレクトロン後はイオンが離れている。 その理由は、イオンの持つ運動エネルギーの違いにあります。 m/zの重いイオンは、リフレクトロンの前後で、m/zの軽いイオンより運動エネルギーが大きい。 そのため、重いイオンは検出器に到達するまでに時間がかかり、軽いイオンは検出器に最も早く到達します。 イオンの飛行軌跡の時間の差は、イオンのm/zに比例しています。 質量分解能を向上させた例を図に示します。
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