Результати роботи опубліковані в журналі Analytical Сhemistry. «Іонна пастка» є циліндр з електродів. Усередині створюються електричні і магнітні поля, в яких обертаються іони досліджуваної речовини.
За частотам обертання іонів можна визначити їх точну масу. У цьому процесі важливо, щоб іони оберталися передбачувано. А для цього електричне поле, яке створює пастка своїми електродами має бути спеціальної форми. Таке поле називають гармонізованим, а пастки пастками з динамічної гармонізацією.
Перша динамічно Гармонізована пастка (DHC) була винайдена в 2011 році професором Центру Сколтеха з наукових і інженерних обчислювальних технологій для задач з великими масивами даних (CDISE) Євгеном Ніколаєвим. Вона так називається, тому що в реальності поле в ній не гармонійно, але іонів «здається», що воно таке через їх швидкого обертання.
DHC - найкраща пастка на даний момент по точності визначення спектра, тому вона активно використовується в мас-спектрометрах, що застосовуються в дослідженнях, оскільки там дуже багато важить велика точність. Вона встановлена в мас-спектрометрі з найсильнішим магнітним полем в Національній лабораторії сильних магнітних полів, в Таллахассі, США.
Точність вимірювання мас повинна лінійно зростати зі зростанням магнітного поля (а магніти з надсильних магнітним полем стоять десятки мільйонів доларів). В реальності виявилося, що точність при збільшенні величини магнітного поля, на жаль, зростає не лінійно, а набагато повільніше очікуваного.
Вчені припустили, що це пов'язано з нестачею вакууму в пастці навіть при використанні найдосконаліших насосів. І розробили пастку відкритого типу, тобто відкриту з обох кінців, що дозволяє безперешкодно відкачувати залишкові гази з неї для підтримки необхідного вакууму. Пастку назвали Zig-Zag Cell.
«Зараз в нашій лабораторії створюється цей прилад" в залізі ". На ньому ми проведемо експерименти і перевіримо, чи були вірні наші припущення. Але якщо вони вірні - тоді створена пастка знову поверне лінійну залежність точності вимірювання мас-спектра від магнітного поля, що дасть кращу точність при дуже великих магнітних полях. А оскільки точність і так зростає з ростом поля, це означає, що пастка потенційно дозволить створити найточніший з усіх існуючих мас-спектрометрів », - розповідає аспірант Сколтеха Антон ліозно.
За словами керівника дослідження професора Євгена Ніколаєва, мас-спектрометри з новим типом пастки дозволять підвищити точність аналізу біологічних зразків і таких складних сумішей, як нафта, де вже вдається виявити до 400 тисяч різних з'єднань.
Джерело: Naked Science