Très haute résolution

orbitrap

La spectrométrie à très haute résolution est représentée par des analyseurs de masse comme l'orbitrap (simple).
Elle se caractérise le plus souvent par l'obtention de spectres où les pics des différentes abondances principales sont très bien séparés, de même que certaines contributions fines en fonction de la masse étudiée. Il est possible d'utiliser le profil isotopique pour valider la présence d'un grand nombre d'éléments. La mesure de masse exacte des contributions fines confirme la présence des éléments et leur intensité le nombre. La précision de mesure est inférieure à 3 ppm.

L'orbitrap (simple)

Présente dans les modèles les plus anciens et dans les produits d'entrée de gamme, l'orbitrap simple est un piège à ions, composée d'une électrode creuse ovoïde et d'une électrode centrale en forme de fuseau, développée aujourd'hui par A. Makarov, mais les premiers travaux sur ce genre de trappe sont dus à Kingdon au début du XXe siècle. La stabilité dans la trappe est à nouveau régie par la résolution d'équations de Mathieu. Les ions oscillent radialement autour du fuseau central avec plus ou moins d'amplitude et axialement le long du fuseau. Les solutions stables montrent une proportionnalité de la fréquence avec la racine carrée de l'inverse du rapport m/z, qui implique une bien meilleure résolution pour les bas m/z.
La composante axiale est exploitée pour obtenir une décroissance libre d'induction (Free Induction Decay FID), qu'une transformée de Fourier transformera en spectre de masse. La très haute résolution est entre autres due à la maîtrise de l'injection des ions par une trappe spécifique (C-Trap), à un vide poussé (1e-10 à 1e-11) et la capacité à mesurer de manière très pure les fréquences. L'obtention d'une meilleure résolution est liée avec le maintien des ions dans la trappe.
L'orbitrap simple sur la Q-Exactive permet d'enregistrer des spectres à 17500, 35000, 70000 ou 140000 de résolution pour une masse à m/z 200.