Analizzatore a settore magnetico

In spettrometria di massa il settore magnetico è un analizzatore basato sul fatto che ioni con la stessa carica e massa diversa immersi in un campo magnetico percorreranno una traiettoria con raggi di curvatura differenti.

In accoppiamento con il settore elettrostatico forma l'analizzatore a doppia focalizzazione, perciò il settore magnetico è anche chiamato analizzatore a singola focalizzazione.

Sebbene il settore magnetico sia un analizzatore a bassa risoluzione, l'analizzatore a doppia focalizzazione è ad alta risoluzione.

Meccanismo

La differenza di potenziale alle estremità della camera di ionizzazione (potenziale di accelerazione) V impartisce agli ioni in uscita dalla camera un'energia cinetica

${\displaystyle {\frac {1}{2}}mv^{2}=eV}$

L'analizzatore è immerso in un campo magnetico di intensità H, sugli ioni in corsa agisce quindi una forza

${\displaystyle F=Hev}$

che cambia la loro traiettoria in una curva di raggio r tale per cui

${\displaystyle Hev={\frac {mv^{2}}{r}}}$

combinando le tre equazioni si ottiene la relazione tra il raggio di curvatura e la massa dello ione:

${\displaystyle {\frac {m}{e}}={\frac {H^{2}r^{2}}{2V}}}$

Normalmente H e r dipendono dal tipo e dalle dimensioni del magnete usato e sono quindi mantenuti statici, ciò significa che ad ogni valore del potenziale di accelerazione V solo gli ioni di una data massa m (trascuriamo le ionizzazioni multiple) andranno a collidere col rivelatore. Nella pratica, V viene fatto variare in un intervallo di valori tale da coprire il corrispondente intervallo di m (corrente ionica totale o total ion current, TIC). Per misure ad alta sensibilità atte a rilevare la presenza di uno ione ben preciso è anche possibile fissare il valore di V sul valore corrispondente alla massa desiderata (monitoraggio del singolo ione o selected ion monitoring, SIM).

Bibliografia

• Robert M. Silverstein, Francis X. Webster, David J. Kiemle, Identificazione spettrometrica di composti organici, 2ª ed., Milano, Casa Editrice Ambrosiana, giugno 2006, ISBN 88-408-1344-6.
• Kenneth A. Rubinson, Judith F. Rubinson, Chimica analitica strumentale, 1ª ed., Bologna, Zanichelli, luglio 2002, ISBN 88-08-08959-2.

Voci correlate

• Spettrometria di massa
• Settore elettrostatico
• Doppia focalizzazione