2) разделение соединений в составе пробы на отдельные атомы, придание частицам заряда
3) формирование узкого пучка положительно или отрицательно заряженных ионов (+)
4) бомбардировку атомов исследуемого элемента пучком быстрых электронов
Правильный ответ — формирование узкого пучка положительно или отрицательно заряженных ионов. Блок фокусировки выполняет функцию ионной оптики: с помощью электрических полей, электростатических линз, диафрагм и иногда магнитных элементов уменьшает угловую расходимость ионов, выравнивает их траектории и направляет пучок в анализатор масс. В зависимости от режима ионизации могут использоваться катионы или анионы.
Фокусировка необходима для повышения эффективности прохождения ионов через масс-анализатор, увеличения чувствительности и улучшения разрешающей способности прибора. Этот блок не осуществляет первичную ионизацию или атомизацию вещества, не разделяет ионы по отношению массы к заряду и не регистрирует аналитический сигнал. Его работа оценивается по стабильности ионного тока, величине потерь частиц, ширине пучка и воспроизводимости положения ионов в рабочей зоне анализатора.
Разделение веществ по отношению массы к заряду (m/z) происходит в масс-анализаторе после того, как ионы сформированы и сфокусированы. Источник ионов отвечает за перевод компонентов пробы в заряженное состояние, а детектор преобразует поток прошедших ионов в электрический сигнал, формируя масс-спектр. Поэтому указанная функция относится именно к блоку фокусировки, а не к источнику ионов, анализатору или детектору.
| Блок масс-спектрометра | Основной процесс | Результат или диагностически значимый признак |
|---|---|---|
| Система введения пробы | Доставка вещества в рабочую область прибора | Стабильное и воспроизводимое поступление анализируемого материала |
| Источник ионов | Ионизация молекул или атомов; при необходимости — десорбция и атомизация | Образование положительно или отрицательно заряженных частиц |
| Блок фокусировки | Электромагнитное формирование и сужение ионного пучка, коррекция его траекторий | Узкий направленный пучок с минимальной угловой расходимостью и высокой пропускной эффективностью |
| Масс-анализатор | Разделение ионов по отношению массы к заряду (m/z) | Различие ионов по траектории, времени пролёта или устойчивости движения в поле |
| Вакуумная система | Удаление газа из аналитического тракта и снижение столкновений ионов с молекулами среды | Сохранение направленного движения и уменьшение фонового сигнала |
| Детектор | Регистрация ионного потока и преобразование его в электрический сигнал | Формирование пиков масс-спектра, интенсивность которых отражает относительное содержание ионов |
Фокусировка является промежуточным этапом между образованием ионов и их разделением по m/z. Качество ионной оптики напрямую влияет на чувствительность, разрешение и точность количественного анализа. В судебно-экспертной практике это важно при идентификации токсических веществ, лекарственных препаратов, наркотических средств и иных компонентов биологических образцов. Нарушение фокусировки проявляется снижением интенсивности сигналов, расширением пиков и ухудшением воспроизводимости результатов.