(۱-۲۱) و
(۱-۲۲)
که برای /۲>و /۴>

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

(۱-۲۳)
باید دقت شود که با اینکه در نوشته ها با واحد هرتز بدست می آید و به صورت ساده
نوشته میشود ، باید بر حسب رادیان بر ثانیه بدست آید.
شکل (۱-۹) - مسیر یونهای فرایند ترپ با نسبت جرم به بار ۱۵۰ . موقعیت اولیه که به صورت رندوم برای یک تعداد با یک توزیع گازی اولیه (FWHM از ۱mm ) . سرعت اولیه ی صفر، مسیری در صفحه ی x-y که حرکت صفحه در سه بعد را نشان می دهد . این مسیر یک شکلی مانند چوب بومرنگ نیمه شده ایجاد میکند.
شکل (۱-۱۰) میدان چهار قطبی اصلی یا سطح پتانسیل برای یک تله یونی چهار قطبی . دقت کنید که ۴ قطب صفحه با میدانی همسان ، مسیر در شکل (۱-۹) را شکل میدهند .
در این زمان فرکانسهای مرتبه بالاتر، مقادیر عملی معدودی هستند. باید توجه شود که تعریف با معادله ی (۱-۲۳) که فقط یک تقریب هست ، بدست می آید که معروف است به تقریب دهملت به یاد HansDehmelt که جایزه نوبل را در سال ۱۹۸۹ با ولفگانگ پاول تقسیم کرد. دقیقا با یک عبارت کسری طولانی بر حسب و تعریف شده است:
(۱-۲۴)
+
+
تشابه مسیر یون شبیه سازی شده ، که در شکل (۱-۹) نشان داده شده است ، با یک کشتی ساحل پیمای سواری بدلیل حرکت یون در سطح پتانسیلی نشان داده شده در شکل (۱-۱۰) است . حرکت نوسانی یون از نوسان سطح پتانسیل ناشی می شود که می تواند بعنوان چرخش سطح پتانسیل در نظر گرفته شود . شبیه سازی مسیر یون توسط برنامه ی شبیه سازی ITSIM انجام می شود که سطح پتانسیل با محاسبه ی با و بقیه ی ضرایب مساوی با صفر با مرتبه های افزایشی از ۱mm در هر دو راستای شعاعی و محوری ، از معادله ی (۱-۱۸) بدست می آید.
۱-۷ محاسبات
در خیلی از موارد که با تله یونی چهار قطبی کار میشود ، ضروری است که برخی پارامترهای
فرایند تله یونی از قبیل : ،اندازه جرم کم آستانه ( LCMO ، در زیر می بینید ) ، ، فرکانس عام و عمق چاه پتانسیل محاسبه شوند . در دستگاه های تله یونی مدرن ، این محاسبات توسط نرم افزار ضمیمه انجام میشود اما اینکه چگونه پارامترهای فرعی محاسبه می شوند آموزنده است .
بیایید یک یون بوتیل بنزن را (m/z 134 ) در یک تله یونی منبسط معمولی که یک الکترود حلقوی با شعاع r_o=1/00cm و با z_o=0/783cm دارد در نظر بگیریم ( مطابق با فاصله ی الکترود ( ۱۵/۶۶mm =2 ) و تحت شرایط زیر:
U= ; V=757 V _(-p) at 1/05MHz
s^-1
m=

1. 1. a)q_zو LCMO

از معادله ی (۱-۲۰) به یاد می آوریم که :
بنابراین :
اکنون ما محاسبه کرده ایم که ۱۳۴ m/z یک اندازه ی ۴۵/۰ برای q_z دارد اما آیا اندازه ی LCMO بر حسب کم تر از ۹۰۸/۰ است ؟چون که m q_z برابر با ثابتی بر حسب v است ، طبق معادله ی (۱- ۲۰) اندازه ی LCMO می تواند به صورت زیر محاسبه شود :
LCMO0/908=m/z 1340/450
ساده می کنیم :
LCMO=(m/z 1340/450)/ 0/908
= m/z 66/4
یعنی با کاربرد یک پتانسیل ۷۵۷ ولت در الکترود حلقوی ، فقط یون هایی با m/z 66/4 ذخیره خواهند شد . پتانسیل V که در الکترود حلقوی که یک LCMO معینی را به دست می دهد ، استفاده شده است به این صورت به دست می آید :
m/z 66/4 ]/ V = [LCMO 757
LCMO ) (۱۱/۴۰ =
این محاسبات به ویژه زمانی که یک یون متلاشی می شود مفید خواهد بود که فقط می خواهیم حد پایین m/z را برای یونهای ذخیره شده ی متلاشی شده، بدانیم . یعنی جرم آستانه .
b )
طبق معادله ی (۱-۲۳ ) می بینیم که تقریباً با بدست می آید بنابراین وقتی ۰/۴۵ باشد می شود . هرچند اگر از این تقریب مربوط به و بالاتر برویم بقیه ی اندازه های محاسبه شده ی حدود ۵% بیشتر میشود . برای m/z 1340 که۰۴۵/ ۰= است ، به طوریکه تقریب بالا معتبر باشد، اندازه ی برابر با ۰/۰۳۱۸ میشود.
طبق معادله ی (۱-۲۱) ، فرکانس ( یا تناسبهای بیشتر ) توسط ۲ / بدست می آید . بنابراین ،وقتی و rad
و rad s^-1 ۱۰^۶ ۱/۰۴۹ = یا به طور مرسوم تر باشد ؛ متناظر حدود ۵% بیشتر است چنانچه که برای ۱۳۴۰ m/z ، برابر ۱۶/۷ KHz است.

1. 1. d) حوزه ی جرمی

حد بالای محدوده ی جرمی توسط نسبت جرم به بار بدست می آید . اجازه دهید که بگوییم اندازه ی وقتی که ماکزیمم دامنه ی r.f برای الکترود حلقوی به کار میرود ، دقیقا ۹۰۰/۰ است . طبق معادله (۱-۲۰) دیده می شود که/v برابر با یک ثابت است . این ثابت می تواند از عبارت بالا مربوط به در اندازه ی با ۹۰۰/۰ = و v=7340v معین شود . محدوده ی جرمی یونهای باردار تنها تا ۶۵۰ Da تشخیص داده شده است.
e ) گسترش محدوده ی جرمی در ازای v=7340v_(o-p) و پس زنی یون بواسطه ی نوسان محوری بر حسب۹۰۰/۰ = ، حد بالای جرم تله یونی ۶۵۰ Da است . یعنی برای ۰/۹۰۰ = ، m/z ۶۵۰ است.
اگرچه تحت این شرایط فرایند تله یونی، یونهای با m/z 1300 در تله یونی باقی می مانند و به یک اندازه برابربا ۴۵۰ / ۰دارند.
اگر بر انگیختگی رزونانسی در۵۰ ۴/۰ = با تحریک KHz 167 (در بالا ببینید) انجام شده باشد،یون های با ۱۳۰۰ m/zممکن است در نقطه ای از مسیر در ماکزیمم دامنه ی r.f باشند . و برای یونهای باردار تنها تا دو برابر یعنی ۱۳۰۰Da ممکن است برسند.
f ) تفکیک پذیری جرمی
سرعت اسکن جرم نرمال تله های یونی فینینگان و واریان از ابتدا تا سال۱۹۹۵ برابر Da ۵۵۵۵ بود و علاوه بر محدوده ی جرمی معمولی از ۱۰-۶۵۰ Da ، پهنای قله حدود ۵Da/0 تعیین شده بود. تفکیک جرمی بعنوان محدوده ی جرم بر حسب پهنای قله تعریف شده است.
بنابراین با جرم افزایش می یابد اما این گفته تا حدی به اشتباه می اندازد. چنانچه که در مثال زیر می توان دید: تفکیک جرمی برای m / z 65 حدود ۱۳۰ است ، در حالی که برایz 650 m / ، ۱۳۰۰ است. کارائی واقعی این وسیله ، اندازه گیری پهنای سیگنال یون به محض پس زنی یون عامل است. بمحض کم کردن سرعت اسکن، کشف شد که پهنای قله کاهش می یابد به طوریکه برای یک جرم معین، تفکیک جرمی افزایش می یابد. اگرچه در دستگاه­های آزمایش، پهنای قله از کمتر از ۳mDa قابل مشاهده اند. باریکترین پهنای قله در دستگاه های تجاری حدود Da ۲/۰ است . بطوریکه برای m/z 200 یک تفکیک جرمی حدود ۱۰۰۰۰ دریافت شده است.