La spectrométrie de masse est une technique analytique puissante utilisée dans tous les secteurs, de l’industrie pharmaceutique et alimentaire à l’analyse environnementale.
L’un des composants essentiels des spectromètres de masse est le bloc d’ions, une pièce fabriquée avec précision qui influence directement la précision et l’efficacité de l’instrument.
La spectrométrie de masse identifie et quantifie les molécules en mesurant leur rapport masse/charge. Le processus comprend trois étapes principales :
Ces données fournissent des informations précieuses sur la composition chimique, la structure moléculaire et les schémas isotopiques d’un échantillon.
Diverses techniques et matériaux sont utilisés pour améliorer sa précision et sa polyvalence.
Du choix des méthodes d’ionisation à la conception des détecteurs et à la sélection des matrices d’échantillons, chaque composant joue un rôle critique dans l’optimisation de la précision et de l’applicabilité de cet outil analytique.
La spectrométrie de masse englobe une variété de techniques d’ionisation, chacune adaptée à des applications spécifiques :
– Ionisation électronique (EI): technique à haute énergie couramment utilisée pour les échantillons volatils. Les électrons entrent en collision avec les atomes/molécules pour éjecter des électrons.
– Ionisation chimique: les ions sont formés par des réactions chimiques avec des ions réactifs.
– Ionisation par électronébulisation (ESI) : cette technique produit des ions à partir d’échantillons liquides en appliquant un champ électrique. Elle est idéale pour les grandes biomolécules telles que les protéines et les peptides.
– Désorption/Ionisation Laser Assistée par Matrice (MALDI) : utilisée pour l’analyse des polymères, des biomolécules et des substances organiques de grande taille.
– Temps de vol (TOF): sépare les ions en fonction de leur vitesse, ce qui permet de déterminer la masse avec une grande précision.
Chaque technique repose sur des composants hautement optimisés, en particulier le bloc d’ions, pour fournir des résultats précis.
Un spectromètre de masse typique se compose de :
– La source d’ions (source de spectromètre de masse): elle convertit les atomes ou les molécules neutres en ions en ajoutant ou en enlevant des électrons, et les dirige vers l’étape suivante de l’instrument, comme un analyseur de masse ou un accélérateur, par le biais de champs électriques ou magnétiques..
– Un analyseur de masse: il sépare les ions en fonction de leur rapport masse/charge.
– Un détecteur d’ions: il enregistre les signaux des ions pour créer le spectre de masse.
– Un système de vide: il maintient un environnement à basse pression pour éviter les collisions d’ions.
– Le bloc d’ions : il canalise les ions dans l’analyseur de masse, garantissant un minimum d’interférences et de pertes. Le bloc d’ions assure un transfert d’ions propre et efficace, ce qui a un impact direct sur les performances du système.
Le bloc d’ions est donc un composant essentiel des spectromètres de masse, et ses performances dépendent fortement de la qualité de sa finition.
Les blocs d’ions nécessitent une finition impeccable pour garantir des performances optimales. Des irrégularités de surface, même mineures, peuvent perturber la trajectoire des ions, entraînant des lectures inexactes et une sensibilité réduite.
Plusieurs facteurs contribuent à améliorer les performances des spectromètres de masse :
L’usinage par extrusion de pâte abrasive (AFM) est l’étalon-or de la finition des blocs d’ions. Ce procédé consiste à forcer un milieu abrasif semi-solide à travers le composant et à polir les surfaces intérieures avec une précision inégalée.
Le choix de l’AFM pour la finition des blocs d’ions donne des avantages suivants :
En investissant dans des techniques de finition avancées, comme l’AFM, les fabricants peuvent améliorer considérablement la précision et l’efficacité de leurs appareils de spectrométrie de masse, établissant ainsi une nouvelle référence en matière d’excellence analytique.
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