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.
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.
Chromatographie en phase gazeuseLa chromatographie en phase gazeuse (CPG) est une technique de chromatographie qui permet de séparer des molécules d'un mélange gazeux, éventuellement très complexe, de natures très diverses. Elle s'applique principalement aux composés gazeux ou susceptibles d'être vaporisés par chauffage sans décomposition. Elle est de plus en plus utilisée dans les principaux domaines de la chimie, ainsi qu'en parfumerie et en œnologie.
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.
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.
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).
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.
Ion trapAn ion trap is a combination of electric and/or magnetic fields used to capture charged particles — known as ions — often in a system isolated from an external environment. Atomic and molecular ion traps have a number of applications in physics and chemistry such as precision mass spectrometry, improved atomic frequency standards, and quantum computing. In comparison to neutral atom traps, ion traps have deeper trapping potentials (up to several electronvolts) that do not depend on the internal electronic structure of a trapped ion.
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.
ElectrosprayThe name electrospray is used for an apparatus that employs electricity to disperse a liquid or for the fine aerosol resulting from this process. High voltage is applied to a liquid supplied through an emitter (usually a glass or metallic capillary). Ideally the liquid reaching the emitter tip forms a Taylor cone, which emits a liquid jet through its apex. Varicose waves on the surface of the jet lead to the formation of small and highly charged liquid droplets, which are radially dispersed due to Coulomb repulsion.
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.
Pièges à ions de Paul et de PenningEn physique, les pièges à ions sont des dispositifs permettant de stocker des particules chargées pendant une longue durée, notamment dans le but de mesurer leurs propriétés avec précision. Les pièges de Paul et de Penning ont en commun l'utilisation d'un champ électrique quadripolaire, à haute fréquence (de l'ordre de quelques MHz) dans le piège de Paul, et constant dans le piège de Penning, où il est combiné à un champ magnétique intense (de l'ordre de 5 teslas).
Accelerator mass spectrometryAccelerator mass spectrometry (AMS) is a form of mass spectrometry that accelerates ions to extraordinarily high kinetic energies before mass analysis. The special strength of AMS among the mass spectrometric methods is its power to separate a rare isotope from an abundant neighboring mass ("abundance sensitivity", e.g. 14C from 12C). The method suppresses molecular isobars completely and in many cases can separate atomic isobars (e.g. 14N from 14C) also.
Désorption-ionisation par électronébulisationLa désorption-ionisation par électronébulisation (en, DESI) est une méthode d’ionisation communément utilisée en spectrométrie de masse. Cette méthode permet l’ionisation d’une grande variété de composés, incluant les peptides et les protéines présents dans les métaux, les polymères et la surface des minéraux. La DESI a même permis l’imagerie de tissus intacts de cerveau de rat sous des conditions ambiantes. Tout d’abord, la DESI est une méthode instrumentale regroupant les aspects de l’ESI (Electrospray Ionization) et de la famille des méthodes DI (Desorption Ionization).
Secondary electrospray ionizationSecondary electro-spray ionization (SESI) is an ambient ionization technique for the analysis of trace concentrations of vapors, where a nano-electrospray produces charging agents that collide with the analyte molecules directly in gas-phase. In the subsequent reaction, the charge is transferred and vapors get ionized, most molecules get protonated (in positive mode) and deprotonated (in negative mode). SESI works in combination with mass spectrometry or ion-mobility spectrometry.
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).
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).
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.
Implantation ioniqueL'implantation ionique est un procédé d'ingénierie des matériaux. Comme son nom l'indique, il est utilisé pour implanter les ions d'un matériau dans un autre solide, changeant de ce fait les propriétés physiques de ce solide. L'implantation ionique est utilisée dans la fabrication des dispositifs à semi-conducteurs, pour le traitement de surface des métaux, ainsi que pour la recherche en science des matériaux. Les ions permettent à la fois de changer les propriétés chimiques de la cible, mais également les propriétés structurelles car la structure cristalline de la cible peut être abîmée ou même détruite.
Phase (thermodynamique)thumb|right|Un système composé d'eau et d'huile, à l'équilibre, est composé de deux phases distinctes (biphasique). En thermodynamique, on utilise la notion de phase pour distinguer les différents états possibles d'un système. Selon le contexte et les auteurs, le mot est utilisé pour désigner plusieurs choses, parfois de natures différentes, mais étroitement liées. Si un système thermodynamique est entièrement homogène, physiquement et chimiquement, on dit qu'il constitue une seule phase.
