Первый времяпролетный масс-спектрометр (TOF) был предложен в 1946 году, и с тех пор его конструкция совершенствовалась и обновлялась. С учетом неограниченного диапазона масс, видимого в каждом спектре, и высокой скорости генерирования спектров, преимущества времяпролетной масс-спектрометрии сразу стали очевидны. Хотя приборы улучшились, в конечном итоге они натолкнулись на физические ограничения разрешающей способности. Оставалось еще много работы по совершенствованию технологии.
В 1973 году анализаторы шагнули далеко вперед: был представлен рефлектрон — электростатическое ионное зеркало. Рефлектроны обеспечили фокусировку с изменением времени и энергии и улучшили разрешающую способность с нескольких сотен до нескольких тысяч и более. Однако, чтобы повысить разрешающую способность до значений свыше 15 000, пришлось значительно увеличить высоту полетных трубок анализатора.
Следующий заметный этап повышения разрешения времяпролетных масс-спектрометров (TOF) наступил с введением рефлектронов многократного отражения. Ионные зеркала могут отражать ионы один, два или три раза через сетки, определяющие электрические поля, до того, как они достигнут детектора, что значительно увеличивает время полета. Однако эти сетки также приводят к существенной потере ионов, ограничивая использование слишком большого количества отражений.
В 1989 году было предложено плоское электростатическое зеркало без сеток. В отсутствие сеток потери ионов из-за отражений были сведены к минимуму. К сожалению, эта конструкция не могла уменьшить расхождение траекторий ионов в направлении оси Z, и по-прежнему наблюдалась существенная потеря ионов, что приводило к отсутствию практических улучшений по сравнению с рефлектронами предыдущих конструкций.
В 2011 году инженеры LECO взяли это плоское бессеточное электростатическое зеркало и вмонтировали набор фокусирующих электростатических линз Эйнцеля. Это позволило осуществлять фокусировку как в направлении оси Y, так и в направлении оси Z, сводя к минимуму потерю ионов. Благодаря этой конструкции преломленной траектории полета (FFP®), разрешающая способность времяпролетной масс-спектрометрии совершила огромный скачок вперед, легко достигнув 25 000 при разумной площади основания прибора. Дополнительное отражение в преломленной траектории полета может отправить ионы через набор линз в еще один проход, удваивая разрешающую способность до 50 000.
Чтобы узнать больше об этом невероятном прорыве сейчас, когда мы празднуем десятилетие времяпролетной масс-спектрометрии с высоким разрешением, ознакомьтесь с техническим документом.
