Analizator cyklotronowego rezonansu jonów (ICR)
Analizator cyklotronowego rezonansu jonów (ICR, z ang. Ion Cyclotron Resonance) jest urządzeniem służącym do analizy stosunku masy do ładunku jonów, wykorzystującym zjawisko rezonansu cyklotronowego. Działa na zasadzie przekazywania energii przez zmienne pole elektryczne do cząstek poruszających się w polu magnetycznym, które mają częstotliwość obiegu zgodną z częstotliwością pobudzającego pola.
Zasada działania
ICR działa na zasadzie cyklotronu, w którym częstotliwość ruchu jonów zależy od natężenia pola magnetycznego oraz stosunku masy do ładunku (m/z). Jony o wyższym m/z poruszają się z niższą częstotliwością. Zmienne pole elektryczne przyspiesza jony, które synchronizują swój ruch z jego częstotliwością. Jony, które pochłonęły energię, zwiększają promień swojego ruchu kołowego.
Aby ocenić ilość wzbudzonych jonów, można mierzyć energię pochłoniętej fali elektromagnetycznej lub wykorzystać płyty w cyklotronie. Wzbudzone jony, poruszając się z większym promieniem, generują prąd w płytach detektorowych, co pozwala na rejestrację widma m/z.
Warunki pracy
W analizatorze panuje bardzo wysoka próżnia, zazwyczaj nieprzekraczająca 10-6 Pa, co przekłada się na wyższą rozdzielczość analizatora. Rozdzielczość urządzeń ICR może wynosić kilkaset tysięcy, a w przypadku m/z 500 Th może osiągnąć nawet milion. Wartości te zmniejszają się wraz ze wzrostem m/z analizowanych jonów.
Pole magnetyczne
Stałe pole magnetyczne w analizatorach ICR jest generowane przez nadprzewodzące elektromagnesy, które dostarczają pola o sile od 3 do 12 T. Wzrost siły pola magnetycznego przyczynia się do poprawy rozdzielczości analizatora. Analizatory ICR wyróżniają się także dużą czułością, co czyni je skutecznymi narzędziami w analizie masy jonów.
