音頻離子阱單粒子質譜儀

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

07A-900806

專利證號

US6777673

專利獲證名稱

音頻離子阱單粒子質譜儀

專利所屬機關 (申請機關)

中央研究院

獲證日期

2004/08/17

技術說明

我們發展了一套單粒子質譜儀 (single-particle mass spectrometer)，來測量 102 – 103 nm尺度範圍的粒子，包含了生物分子、奈米材料，以及大氣中的微粒子 等。此單粒子質譜儀的原理是以一音頻離子阱 (audio-frequency ion trap) 配合 電灑游離法 (electrospray ionization) 來產生帶電粒子並侷限其於阱中，藉由掃 描位阱電壓，可令被捕捉的粒子逐一拋出。當粒子通過檢測用之雷射光時，會發出 散射光訊號，收集此散射光訊號隨時間的變化，即可得到質量/電荷 (質荷比m/z) 的訊息，亦即所謂的單粒子質譜。此外，我們亦發展出校正此質譜儀的方法，藉由 觀測單一粒子於離子阱中的運動軌跡，測量其本徵頻率，而獲得質荷比的標定值。 此實驗設計的理念，超越了傳統質譜儀收集巨量 (ensemble) 粒子而成的質譜結 果，它有幾點特色： 一、質荷比範圍 m/z  106。 二、具高解析度 m/m  105。 三、有自我校正 (self-calibrated) 的功能。 四、體積小，造價低廉。 This invention relates to construction of a high-resolution mass spectrometer for mass and charge state analysis of single submicron- sized particles. It involves a combination of methods of electrospray ionization (ESI) and audio-frequency (AF) quadrupole ion-trap mass spectrometry. Distinct from conventional methods, light scattering from a continuous laser beam is detected for particles ejected out of the ion trap for mass/charge examination. With the audio-frequency ion trap operated in a mass-selective instability mode, analysis of the particles reveals that they all differ in mass-to-charge ratio (m/z) and the individual peaks in the observed mass spectrum are essentially derived from single particles, rather than from ion ensembles. Rapid and routine analysis of submicron-sized particles is possible using this mass spectrometer on a single-particle basis.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智財技轉處

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