เครื่องไทมส์ออฟไฟลท์ (TOF) แมสสเปกโตรมิเตอร์ ถูกนำเสนอเป็นครั้งแรกเมื่อปี 1946 และได้ออกแบบ พัฒนา ทำซ้ำตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ด้วย mass range ที่ไม่จำกัดในแต่ละ spectrum และอัตราเร็วในการสร้างสเปกตรัมสูงซึ่งนับข้อดีที่เห็นได้อย่างชัดเจนของ TOF แมสสเปกโตรมิเตอร์ แต่อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเครื่องมือจะถูกพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง ก็ยังคงมีข้อจำกัดทางกายภาพบางประการที่จำกัดพลังในการแยก ทำให้ยังมีอีกหลายสิ่งที่เราต้องพัฒนา
ในปี 1973, เครื่องวิเคราะห์ TOF ก้าวไปข้างหน้าอย่างมากด้วยการเปิดตัวรีเฟลกตรอน ซึ่งเป็นกระจกไอออนไฟฟ้าสถิต รีเฟลกตรอนให้การโฟกัสเวลาในรูปพลังงานและพัฒนาพลังการแยกจากหลายร้อยเป็นหลายพันหรือมากกว่านั้น เพื่อเพิ่มพลังการแยกให้มากกว่า 15000 แต่สิ่งสำคัญคือเมื่อพลังงานการแยกเพิ่มขึ้นความสูง Flight tube ของเครื่องวิเคราะห์ก็จำเป็นต้องเพิ่มขึ้นอย่างมากด้วยเช่นกัน
การทำซ้ำครั้งสำคัญถัดมาจึงเกิดขึ้น นั่นก็คือการเพิ่มความละเอียดของ TOF ซึ่งมาพร้อมกับรีเฟลกตรอนแบบสะท้อนหลายจุด กระจกไอออนสามารถสะท้อนไอออนได้หนึ่ง, สอง หรือ สามครั้งผ่านช่องที่มีการกำหนดสนามไฟฟ้าก่อนที่พวกมันจะไปถึงดีเทคเตอร์ ซึ่งเป็นการเพิ่มระยะเวลาในการบินอย่างมีนัยสำคัญ แต่อย่างไรก็ตามช่องเหล่านี้ก็ยังเป็นสาเหตุที่สำคัญในการสูญเสียไอออนไประหว่างทางซึ่งเป็นข้อจำกัดในการใช้ประโยชน์ของการสะท้อนที่มากเกินไป
ต่อมาในปี 1989, ได้มีการเสนอกระจกไฟฟ้าสถิตแบบไม่มีโครงข่ายระนาบ หากไม่มีช่องตารางแล้ว การสูญเสียไอออนจากการสะท้อนกลับจะลดลง แต่น่าเสียดายเป็นอย่างยิ่ง ที่การออกแบบนี้ไม่สามารถลดการเบี่ยงเบนของไอออนในแนวแกน Z ได้ และยังคงมีการสูญเสียไอออนที่สำคัญอยู่ ทำให้แนวคิดนี้ไม่ได้รับการพัฒนาในทางปฏิบัติต่อจากการออกแบบรีเฟลกตรอนแบบก่อนหน้า
ต่อมาในปี 2011 วิศวกรของ LECO ได้นำกระจกไฟฟ้าสถิตแบบไม่มีโครงข่ายระนาบนั้นกลับมาอีกครั้ง และทำงานใน Array ของเลนส์ Einzel ที่โฟกัสด้วยไฟฟ้าสถิตแทน ทำให้สามารถโฟกัสได้ทั้งทิศทางแกน Y และทิศทางแกน Z ซึ่งช่วยลดการสูญเสียไอออน ด้วยการออกแบบ Folded Flight Path (FFP®) นี้ นับเป็นก้าวกระโดดครั้งใหญ่ของ TOF แมสสเปกโตรเมตรีในการเข้าถึงกำลังการแยกที่ 25,000 อย่างง่ายดายด้วยเครื่องมือที่เหมาะสม การสะท้อนเพิ่มเติมภายใน FFP สามารถส่งไอออนผ่านอาร์เรย์ได้อีกช่องทางหนึ่ง ทำให้กำลังการแยกเพิ่มเป็นสองเท่าเป็น 50,000
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีที่พวกเราเฉลิมฉลองสิบปีของ TOFMS ความละเอียดสูง โปรดดูเอกสาร white paper.
เผยแพร่เมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2564
หัวข้อ: Mass Spectrometry, Separation Science/Mass Spectrometry, Pegasus BT 4D, GCxGC, Separation Science, ChromaTOF Tile