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Neue Einsatzmöglichkeiten

Massenspektrometrie mit Digitizern

25. September 2017, 13:30 Uhr | Von Greg Tate (Spectrum Instrumentation)

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Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Vorverstärkung und Fallstudie

Für Pulse mit niedrigen Amplituden, die möglicherweise vor der Einspeisung in den Digitizer vorverstärkt werden müssen, bietet Spectrum ebenfalls eine Reihe an kleinen und kompakten Vorverstärkern (Bild 3), die mit den oben genannten Digitizern kombiniert werden können. Diese rauscharmen Vorverstärker sind mit AC- und DC-Kopplung, 50 Ω bis 1 MΩ Impedanz, 10- bis 100-facher Verstärkung und Bandbreiten von bis zu 2 GHz verfügbar.

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Fallstudie

Wie oben erwähnt, hat die Ionenquelle entscheidenden Einfluss darauf, welcher Probentyp von einem bestimmten Spektrometer analysiert werden kann. Eine Methode, die der Pharmaindustrie ein großes Potenzial bietet, ist die resonanzverstärkte Mehrphotonenionisation (REMPI, Resonance-Enhanced Multi-Photon Ionization). REMPI ist eine laserbasierte Gasphasen-Spektroskopie mit Ab-initio-Berechnungen, die präzise Informationen zur Struktur von Molekülen wie etwa Neurotransmittern liefert. Das Ergebnis ist eine sichere Grundlage für das Verständnis des Molekülverhaltens und erlaubt letztendlich die Rationalisierung des Wirkstoffdesigns. Die resonante Zweiphotonen-Ionisierungstechnik ermöglicht die Messung der elektronischen und Infrarot-Spektren von Molekülen, die auf wenige Grad Kelvin herabgekühlt wurden. Das Ergebnis sind schöne, vereinfachte Spektren, die im Hinblick auf die möglichen Konformer eines Moleküls interpretiert werden können.

Die Technik basiert auf einem Time-of-Flight-Massenspektrometer, bei dem bestimmte Ionen auf Grundlage ihrer Ankunftszeit ausgewählt werden. Ein an der Latrobe University in Melbourne (Australien) entwickeltes Instrument verwendet einen PCIe-Digitizer von Spectrum (Modell M3i.4121-exp) mit 250 MSa/s und 14 bit für Datenaufzeichnung, -anzeige und -analyse. Bild 4 zeigt Screenshots des Einrichtungsfensters des Systems und die Ergebnisse beim Erfassen von Spektren. Die Digitizer-Steuerung und Datenanalyse erfolgt mit einem individuell angepassten Programm, das mit LabVIEW entwickelt wurde.

Der Autor

Greg Tate ist Asien Business Manager bei Spectrum Instrumentation. Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung im Vertrieb von Scopes und Digitizern vor allem im asiatischen Raum betreut der Australier Greg Tate viele Kunden im Bereich Massenspektroskopie, Lidar, Radar, Ultraschall oder optischer Zeitbereichsreflektometrie.