La basse résolution

  1. Le quadripôle
  2. Le temps de vol (linéaire)

La spectrométrie à basse résolution est représentée par des analyseurs de masse comme le quadripôle ou le temps de vol linéaire.
Elle se caractérise le plus souvent par l'obtention de spectres où les pics des différentes abondances principales ne sont pas ou peu séparés. Il est tout de même possible d'utiliser le profil isotopique pour valider grossièrement un nombre de carbone ou confirmer la présence d'un atome dont le profil isotopique est très discriminant, comme le Brome ou le Chlore.

Le quadripôle

L'analyseur dispersif quadripolaire le plus simple est constitué de quatre éléments métalliques de section circulaire. Les éléments en opposition sont reliés entre eux formant 2 paires. Les paires sont soumises à des potentiels égaux en valeur absolue, mais de sens opposé. La trajectoire stable d'un ion dans ce guide d'ondes est régie par la résolution des équations de Mathieu.
Les paramètres de ces équations sont proportionnels au rapport masse sur charge m/z permettant la discrimination des ions suivant leur masse.
Théoriquement il serait possible de chercher des paramètres de passage avec une spécificité et une résolution très haute, mais le rendement de cette opération serait trop faible. Aussi le quadripôle est utilisé pour réaliser des balayages de gamme de masse à grande vitesse, par exemple de l'ordre d'une dizaine de millisecondes pour 500 u, ou pour sélectionner une fine plage de quelques unités de masse. Ces actions sont réalisées à basse résolution et avec une très bonne sensibilité.

Le temps de vol (linéaire)

L'analyseur à temps de vol en mode linéaire est constitué d'un système de concentration et d'éjection de paquet d'ions (pusher) et d'un détecteur, séparés d'une région libre de champ. Son principe consiste à mesurer le temps entre la ligne de départ du pusher et la ligne d'arrivée au détecteur. Physiquement c'est un tube et plus le chemin à parcourir est long plus le pouvoir résolutif est grand. Par le biais de la vitesse de l'ion et de l'énergie potentielle électrostatique fournie lors de l'accélération, il est possible de prouver un relationnel entre le temps de parcours et la racine carrée du rapport m/z. Théoriquement le temps vol linéaire pourrait avoir un pouvoir résolutif très grand et détecter n'importe quelle masse. Dans les faits les spectromètres de masse commerciaux sont limités aussi bien dans leur dimension et que dans le voltage du détecteur, nécessaire à la réception d'ions de très haut poids moléculaire. La faible résolution provient de la longueur de l'instrument et de la non-compensation des écarts d'énergie et de position lors de l'éjection des paquets d'ions vers le détecteur.
Le temps de vol en mode linéaire est utilisé pour balayer à extrêmement rapidement des gammes de masse, de l'ordre de quelques dizaines de microsecondes. Très souvent un spectre correspondra à un nombre conséquent de microscans.