
Diseñado por primera vez por Francis William Aston en 1919, y
mejorado posteriormente por Kenneth Bainbridge y otros, fue
desarrollado para medir las masas de los isótopos.

En el espectrómetro de Aston la precisión al medir las
diferencias de masas era de 1 parte de 10000. Actualmente, ha
mejorado por la introducción de un selector de velocidades
entre la fuente de iones y el imán, y asi determinar la velocidad
exactamente la velocidad de los iones y limitar el margen de
velocidades de los iones que entran en el imán.


El espectrómetro de masas se utiliza para
determinar la relación masa carga de iones de
carga conocida midiendo el radio de sus órbitas
circulares en un campo magnético conocido.


La ecuación 1:  =
nos ofrece el radio r, de la
orbita circular para una partícula de masa m y
carga q, que va a una velocidad v, choca
perpendicularmente con un campo magnético B.
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/03/htm/sec_34.htm
•
•
•
•
Los iones procedentes de la fuente iónica se aceleran bajo una diferencia de
potencial ∆V y entran en un campo magnético uniforme.
El campo magnético es perpendicular y saliente del plano del papel como
indican los puntos dibujados.
Los iones se curvan en arcos circulares y chocan sobre una placa fotográfica a
una distancia x.
El radio de la circunferencia es proporcional a la masa del ión.

Los iones procedentes de una fuente, son acelerados por
campo eléctrico y entran en un campo magnético uniforme
por un electroimán.

Si los iones parten del reposo y se mueven a través de un
∆V, su energía cinética cuando entren en el imán es igual a
1
la pérdida de potencial:  2 = ∆ – 2
2

De la ecuación 1, se despeja la velocidad y se eleva al
2
cuadrado:  =

 2

y se remplaza en 2.
Y despejando la relación carga-masa resulta:


=
()2
2∆
http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8249/4/T5masas.pdf
Filamento
Moléculas neutras,
filamentos neutros e
iones negativos
Bomba de vacio
Haz de
electrones
imán
imán
Analito
imán
Tubo de
análisis
Moléculas
neutras
Placa de
repulsión
Placas de aceleración y
centrado cargadas
negativamente
imán
Iones cargados positivamente
(Desviados de acuerdo a m/z)
Salida de iones
Colector
http://mural.uv.es/caloan/
Dispositivo de
lectura
1.
Se vaporiza la muestra del material a ser analizado, a través de diversos
procedimientos, entre los más usados, el bombardeo por un haz de
electrones a alta velocidad.
2.
Mediante el anterior proceso, la sustancia pierde algunos electrones y
se fragmenta dando diferentes iones, radicales y moléculas neutras.
3.
Los iones (moléculas o fragmentos cargados) son entonces conducidos
mediante un acelerador de iones a un tubo analizador curvado sobre el
que existe un fuerte campo magnético a un lado del compartimiento
que atrae a cada uno de los iones con la misma fuerza (suponiendo
carga idéntica) y los desvían sobre un detector. Naturalmente, los iones
más ligeros se desviarán más que los iones pesados porque la fuerza en
cada ion es igual pero tienen menos masa.
4.
Luego son conducidos a un colector/analizador sobre el que se recogen
los impactos de dichos iones en función de la relación carga/masa de
los mismos

El analizador de masa es la pieza más flexible del espectrómetro de masa.
Utiliza un campo eléctrico o magnético para afectar la trayectoria o la
velocidad de las partículas cargadas de una cierta manera. La fuerza
ejercida por los campos eléctricos y magnéticos es definida por la
FUERZA DE LORENTZ:
 = +×




E: campo eléctrico
B: inducción de campo magnético
q: carga de la partícula
v: carga de la partícula

Según lo demostrado, los instrumentos del área cambia la dirección de
los iones que están volando a través del analizador total.

Los iones incorporan un campo magnético o el campo eléctrico que dobla
las trayectorias del ion dependientes en su masa y carga, desviando la
mudanza más rápida, iones más ligeros más. Así, el analizador dirige las
partículas al detector/colector, variando un campo eléctrico o magnético
que se basa en el cociente masa/carga (m/z).

Fundamentos y funciones de la espectrometría de masas. Universidad de
Valencia. Facultad de Farmacia. Departamento de Quimica Analitica.

Espectrometría de masas. Museo Nacional de Ciencias Naturales de
España.

Unidad de Espectrometría de masas, Técnicas. Servicios Centrales de
Apoyo a la Investigación (SCAI). España.

Espectrómetro de masas. Apicultrura wiki.

Tipler, Paul. Fisica. Tercera Edición.
Descargar

ESPECTROMETRO DE MASAS