El analizador de masas cuadrupolo funciona como un filtro de masas, seleccionando iones con un valor específico de m/z (relación masa-carga) para su análisis. Si bien los espectrómetros de masas cuadrupolo no igualan a los instrumentos de campo magnético sectorial en cuanto a sensibilidad, resolución o rango superior de masas, son los más utilizados en los laboratorios clínicos. Esto se debe a su facilidad de uso, su bajo coste, su tamaño compacto y su sencilla interconexión con sistemas de cromatografía de gases (GC) o cromatografía líquida (LC).
Figura 1. Diagrama esquemático del analizador de masas cuadrupolo
Principio:
El analizador de masas cuadrupolo consta de cuatro barras cilíndricas paralelas con secciones transversales hiperbólicas. Estas barras se cargan con corriente continua y tensión alterna para influir en el movimiento de los iones. El método de carga es el siguiente: las dos barras diagonales tienen la misma tensión, mientras que las dos barras verticales tienen tensiones de signo opuesto.
Figura 2. Vista principal del analizador de masas cuadrupolo
Los iones deben entrar lentamente en el campo cuadrupolo (con tan solo unos pocos eV de energía cinética) para interactuar con el campo electromagnético vibratorio situado entre las dos barras. En corriente continua (CC), la tensión UU permanece constante. Por el contrario, en corriente alterna (CA), representada como Vcosωt, la dirección de la tensión se invierte periódicamente. Al aplicar tensión alterna, la probabilidad de que un ion impacte la varilla depende de su masa (mm) y carga (zz), la intensidad del campo magnético y la frecuencia de oscilación.
El símbolo eV es la unidad de energía del electrón-voltio. Representa la energía cinética que adquiere un electrón (con una carga negativa de 1,6 × 10-19 C) tras ser acelerado por una diferencia de potencial de 1 voltio.
Ventajas y desventajas:
Ventajas
– Relativamente económico y dinámico
– Operación rápida y sencilla, análisis de alto rendimiento
– No requiere condiciones de alto vacío (>10⁻¹)
– Buena reproducibilidad y espectrometría de masas clásica. Tamaño pequeño, alta velocidad de escaneo, alta sensibilidad.
Desventajas:
– Rango de masas bajo (<4000 m/z)
– Baja resolución (<4000) – Precisión de masas baja (>100 ppm)
– Baja velocidad de escaneo
– Requiere múltiples analizadores.
El analizador de masas cuadrupolo es uno de los componentes principales de un espectrómetro de masas y determina la resolución, la sensibilidad y la estabilidad del instrumento. Si necesita los componentes cuadrupolos cerámicos, no dude en contactarnos.
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