Masni spektrometer s krožno pastjo (orbitrap) in MeV-SIMS

Masna spektrometrija je z iznajdbo masnega spektrometra s krožno pastjo (angl. orbitrap) naredila silovit razvojni preskok.  Masna ločljivost je s tem odkritjem presegla mejo, kjer lahko zlahka ločimo različne molekularne ione z istim številom nukleonov. V seminarju bomo preučili, kako spektrometer s krožno pastjo deluje. Poskusili bomo razumeti, zakaj je bilo potrebnih 76 let neuspešnih poskusov od Kingdonove zamisli [1] leta 1923 do izdelave delujočega masnega spektrometra s krožno pastjo, ki je uspela Makarovu leta 1999. Ali lahko spektrometer s krožno pastjo uporabimo za slikovno masno spektrometrijo ? Kako spektrometer s krožno pastjo  uporabiti  za slikanje porazdelitev organskih makromolekul v bioloških tkivih z metodo MeV-SIMS [3]?  Kako tak spektrometer združiti z ionskim mikrožarkom na pospeševalniku IJS?

Sliki zgoraj: shematsko delovanje spektrometra s krožno pastjo in fotografija najpomembnejšega dela spektrometra (vir: Thermo Fisher Scientific (Bremen), CC BY-SA 3.0, https://en.wikipedia.org/wiki/Orbitrap#cite_note-Mak1-1).

[1] Kingdon KH (1923). "A Method for the Neutralization of Electron Space Charge by Positive Ionization at Very Low Gas Pressures". Physical Review. 21 (4): 408–418.

[2] Makarov, A (2000). "Electrostatic axially harmonic orbital trapping: A high-performance technique of mass analysis". Analytical Chemistry. 72 (6): 1156–62.

[3] Jenčič, B, et al (2019). “MeV-SIMS TOF imaging of organic tissue with continuous primary beam”. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 30 (9): 1801-1812.