Spectrométrie de massethumb|right|Spectromètre de masse La spectrométrie de masse est une technique physique d'analyse permettant de détecter et d'identifier des molécules d’intérêt par mesure de leur masse, et de caractériser leur structure chimique. Son principe réside dans la séparation en phase gazeuse de molécules chargées (ions) en fonction de leur rapport masse/charge (m/z). Elle est utilisée dans pratiquement tous les domaines scientifiques : physique, astrophysique, chimie en phase gazeuse, chimie organique, dosages, biologie, médecine, archéologie.
Quadrupole mass analyzerIn mass spectrometry, the quadrupole mass analyzer (or quadrupole mass filter) is a type of mass analyzer originally conceived by Nobel laureate Wolfgang Paul and his student Helmut Steinwedel. As the name implies, it consists of four cylindrical rods, set parallel to each other. In a quadrupole mass spectrometer (QMS) the quadrupole is the mass analyzer - the component of the instrument responsible for selecting sample ions based on their mass-to-charge ratio (m/z).
Tandem mass spectrometryTandem mass spectrometry, also known as MS/MS or MS2, is a technique in instrumental analysis where two or more mass analyzers are coupled together using an additional reaction step to increase their abilities to analyse chemical samples. A common use of tandem MS is the analysis of biomolecules, such as proteins and peptides. The molecules of a given sample are ionized and the first spectrometer (designated MS1) separates these ions by their mass-to-charge ratio (often given as m/z or m/Q).
Spectromètre de masse à temps de volLa spectrométrie à temps de vol (TOF-MS, selon l'acronyme anglais en) est une méthode de spectrométrie de masse dans laquelle les ions sont accélérés par un champ électrique de valeur connue. Il résulte de cette accélération que les ions de même charge électrique acquièrent la même quantité de mouvement. La vitesse des ions, par contre, dépend du rapport masse sur charge. On mesure le temps mis par une particule chargée pour atteindre un détecteur situé à une distance connue.
Désorption-ionisation laser assistée par matriceLa désorption-ionisation laser assistée par matrice (en anglais en ou MALDI) est une technique d'ionisation douce utilisée en spectrométrie de masse. Elle permet l'ionisation et la vaporisation de biomolécules comme des biopolymères des protéines, des peptides ou des sucres et de grosses molécules organiques comme les polymères, les dendrimères et autres macromolécules. Ces molécules ont tendance à se fragmenter lorsqu'elles sont ionisées par des méthodes plus conventionnelles.
Ion-mobility spectrometry–mass spectrometryIon mobility spectrometry–mass spectrometry (IMS-MS) is an analytical chemistry method that separates gas phase ions based on their interaction with a collision gas and their masses. In the first step, the ions are separated according to their mobility through a buffer gas on a millisecond timescale using an ion mobility spectrometer. The separated ions are then introduced into a mass analyzer in a second step where their mass-to-charge ratios can be determined on a microsecond timescale.
Spectrométrie de masse des ions secondairesLa spectrométrie de masse des ions secondaires est un procédé d'analyse de surface connu sous le nom de SIMS, d'après l'acronyme anglais signifiant secondary ion mass spectrometry, qui consiste à bombarder la surface de l'échantillon à analyser avec un faisceau d'ions. L'échantillon est alors pulvérisé, et une partie de la matière pulvérisée est ionisée. Ces ions secondaires sont alors accélérés vers un spectromètre de masse qui permettra de mesurer la composition élémentaire, isotopique ou moléculaire de la surface de l'échantillon.
Electron ionizationElectron ionization (EI, formerly known as electron impact ionization and electron bombardment ionization) is an ionization method in which energetic electrons interact with solid or gas phase atoms or molecules to produce ions. EI was one of the first ionization techniques developed for mass spectrometry. However, this method is still a popular ionization technique. This technique is considered a hard (high fragmentation) ionization method, since it uses highly energetic electrons to produce ions.
Ion sourceAn ion source is a device that creates atomic and molecular ions. Ion sources are used to form ions for mass spectrometers, optical emission spectrometers, particle accelerators, ion implanters and ion engines. Electron ionization Electron ionization is widely used in mass spectrometry, particularly for organic molecules. The gas phase reaction producing electron ionization is M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^- where M is the atom or molecule being ionized, e^- is the electron, and M^{+\bullet} is the resulting ion.
Ionisation par électronébuliseurthumb|Électronébuliseur L'ionisation par électronébuliseur ou ESI (de l'anglais en) est la dispersion d’un liquide sous forme de gouttelettes chargées électriquement. L'ionisation par électronébuliseur combine deux processus : formation des gouttelettes chargement des gouttelettes. La nébulisation des solutions par ESI est obtenue par une méthode électrostatique, i.e. en appliquant une différence de potentiel élevée (entre ±3 et ±5 kV) entre l’extrémité de l’émetteur (tube capillaire en acier inoxydable, jonction liquide) et un orifice situé à proximité.
Quadrupole ion trapIn experimental physics, a quadrupole ion trap or paul trap is a type of ion trap that uses dynamic electric fields to trap charged particles. They are also called radio frequency (RF) traps or Paul traps in honor of Wolfgang Paul, who invented the device and shared the Nobel Prize in Physics in 1989 for this work. It is used as a component of a mass spectrometer or a trapped ion quantum computer. A charged particle, such as an atomic or molecular ion, feels a force from an electric field.
Chemical ionizationChemical ionization (CI) is a soft ionization technique used in mass spectrometry. This was first introduced by Burnaby Munson and Frank H. Field in 1966. This technique is a branch of gaseous ion-molecule chemistry. Reagent gas molecules (often methane or ammonia) are ionized by electron ionization to form reagent ions, which subsequently react with analyte molecules in the gas phase to create analyte ions for analysis by mass spectrometry.
Rapport masse sur chargeLe rapport masse sur charge est une quantité physique largement utilisée en électrodynamique des particules chargées, c'est-à-dire en optique électronique et en optique ionique. Elle est utilisée dans les domaines scientifiques de la lithographie, de la microscopie électronique, des tubes à rayons cathodiques, de la physique des accélérateurs de la physique nucléaire de la spectroscopie Auger de la cosmologie et de la spectrométrie de masse.
Proton-transfer-reaction mass spectrometryProton-transfer-reaction mass spectrometry (PTR-MS) is an analytical chemistry technique that uses gas phase hydronium reagent ions which are produced in an ion source. PTR-MS is used for online monitoring of volatile organic compounds (VOCs) in ambient air and was developed in 1995 by scientists at the Institut für Ionenphysik at the Leopold-Franzens University in Innsbruck, Austria. A PTR-MS instrument consists of an ion source that is directly connected to a drift tube (in contrast to SIFT-MS no mass filter is interconnected) and an analyzing system (quadrupole mass analyzer or time-of-flight mass spectrometer).
IonisationL'ionisation est l'action qui consiste à ajouter ou enlever des charges à un atome ou une molécule électriquement neutre, qui devient ainsi un ion (chargé positivement ou négativement). Elle peut être due à : des causes physiques telles qu'un niveau élevé du potentiel électrique, la présence de radiations ou une température élevée ; des causes chimiques telles qu'une dissolution dans un solvant polaire ; la structure même de la matière, dans les sels fondus, les liquides ioniques et les cristaux ioniques.
Spectrométrie de masse à résonance cyclonique ioniqueLa spectrométrie de masse à résonance cyclotronique ionique (FT-ICR-MS) est un instrument possédant un haut pouvoir de résolution et une bonne exactitude sur la masse très important pour l’analyse des protéines. C’est une technique basée sur le piégeage et l’excitation des ions dans une cellule ICR (résonance cyclotronique des ions) sous l’action d’un champ électromagnétique. Le spectre de masse est obtenu via la transformée de Fourier qui convertit le signal temporel acquis en spectre de fréquence proportionnel à la masse.
Ion beamAn ion beam is a type of charged particle beam consisting of ions. Ion beams have many uses in electronics manufacturing (principally ion implantation) and other industries. A variety of ion beam sources exists, some derived from the mercury vapor thrusters developed by NASA in the 1960s. The most common ion beams are of singly-charged ions. Ion current density is typically measured in mA/cm^2, and ion energy in eV.
Mass spectral interpretationMass spectral interpretation is the method employed to identify the chemical formula, characteristic fragment patterns and possible fragment ions from the mass spectra. Mass spectra is a plot of relative abundance against mass-to-charge ratio. It is commonly used for the identification of organic compounds from electron ionization mass spectrometry. Organic chemists obtain mass spectra of chemical compounds as part of structure elucidation and the analysis is part of many organic chemistry curricula.
Selected-ion flow-tube mass spectrometrySelected-ion flow-tube mass spectrometry (SIFT-MS) is a quantitative mass spectrometry technique for trace gas analysis which involves the chemical ionization of trace volatile compounds by selected positive precursor ions during a well-defined time period along a flow tube. Absolute concentrations of trace compounds present in air, breath or the headspace of bottled liquid samples can be calculated in real time from the ratio of the precursor and product ion signal ratios, without the need for sample preparation or calibration with standard mixtures.
Chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masseLa chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, abrégé CPG-SM, ou GC-MS de l'anglais Gas chromatography-mass spectrometry, est une technique d'analyse qui combine les performances de la chromatographie en phase gazeuse, pour la séparation des composés d'un échantillon, et de la spectrométrie de masse, pour la détection et l’identification des composés en fonction de leur rapport masse sur charge. Cette technique permet d'identifier et/ou de quantifier précisément de nombreuses substances présentes en très petites quantités, voire en traces.
