TOF は質量分析でどのように機能しますか?

質量分析における飛行時間法（TOF）

飛行時間型 (TOF) 質量分析法は、粒子が一定の距離を移動するのにかかる時間を測定して粒子の質量を決定するために使用される方法です。この方法は、特定の電界または磁界内で、異なる質量電荷比 (m/z) を持つ粒子は異なる速度で移動するという原理に基づいています。したがって、粒子が一定の距離を移動するのにかかる時間から m/z 比を計算でき、物質の識別と定量化に不可欠な情報が得られます。

TOF質量分析法の動作原理

TOF 質量分析にはいくつかの重要な段階があり、それぞれが正確で効率的な操作に不可欠です。

• イオン化:サンプルは最初にイオン化されます。通常は電子衝撃やレーザー脱離などの方法によって、分子が荷電粒子 (イオン) に変換されます。
• 加速:次に、イオンは電場を使用して、すべてのイオンに同じ運動エネルギーまで加速されます。このステップにより、速度 (および飛行時間) の違いは、イオンの初期の運動エネルギーではなく、イオンの質量電荷比によるものであることが保証されます。
• ドリフト:加速後、イオンはドリフト チューブと呼ばれる無電界領域に入ります。ここでイオンは質量電荷比に応じた速度で移動し、軽いイオンは重いイオンよりも速く移動します。
• 検出:ドリフト チューブの端で、イオンは検出器に衝突し、検出器はイオンの到着時間を記録します。各イオンがドリフト チューブを通過するのにかかる時間を使用して、その質量電荷比を計算します。

TOF 質量分析法の利点には、質量精度の高さ、質量範囲の広さ、分析時間の短さなどがあります。さらに、1 回の実験で全質量範囲のスキャンを実行できるため、プロテオミクスから環境分析まで、さまざまなアプリケーションに非常に役立つツールです。

TOF質量分析の応用

TOF 質量分析法は汎用性が高く、次のようなタスクの科学研究で広く使用されています。

• 質量スペクトルによって未知の化合物を識別します。
• 複雑な混合物内の既知の物質を定量化します。
• 分子の構造と特性を研究する。
• プロテオミクスとメタボロミクスにおける生物学的サンプルの分析。

要約すると、TOO 質量分析法の動作原理は、サンプル分子をイオン化し、ドリフト チューブに加速して、その飛行時間を質量電荷比に応じて決定し、その後検出するというものです。この方法は、分子質量の測定において優れた速度、精度、汎用性を備えているため、分析化学および分子研究の基盤となる技術となっています。