1973 gelang bei den TOF-Analysatoren mit der Einführung des Reflektrons, eines elektrostatischen Ionenspiegels, ein großer Schritt nach vorn. Das Reflektron ermöglicht eine Zeit-Energie-Fokussierung und verbessert das Auflösungsvermögen von mehreren Hundert auf mehrere Tausend. Aber für Auflösungsvermögen über 15.000 musste die Höhe der Flugröhren des Analysators noch deutlich erweitert werden.
Der nächste große Meilenstein in der TOF-Auflösung gelang mit dem mehrfach reflektierenden Reflektron. Die Ionen werden, bevor sie den Detektor erreichen, mittels Ionenspiegel ein-, zwei- oder dreimal durch die elektrischen Felder definierenden Gitter geleitet, was die Flugzeit erheblich verlängert. Diese Gitter verursachen jedoch erhebliche Ionenverluste, was den Nutzen mehrfacher Reflexionen einschränkt.
1989 wurde ein planarer gitterloser elektrostatischer Spiegel vorgestellt. Durch Wegfall der Gitter konnte der Ionenverlust durch die Reflexion minimiert werden. Doch auch dieses Design konnte die Divergenz der Ionenflugbahnen in Z-Richtung nicht mindern, und es verblieb ein erheblicher Ionenverlust, sodass sich praktisch kein Vorteil gegenüber bestehenden Reflektron-Designs ergab.
Im Jahr 2011 entwickelten die LECO-Ingenieure auf der Basis des planaren gitterlosen elektrostatischen Spiegels eine Reihe von elektrostatischen Einzel-Fokussierungslinsen. Dies ermöglichte sowohl eine Fokussierung in Y-Richtung als auch in Z-Richtung, was den Ionenverluste minimierte. Mit diesem Design des Folded Flight Path (FFP®) gelang eine sprunghafte Verbesserung das Auflösungsvermögen für die TOF-Massenspektrometrie von bis zu 25.000 bei dennoch akzeptabler Größe des Geräts. Durch eine zusätzliche Reflexion im FFP ist ein weiterer Durchgang der Ionen durch das Array möglich, was das Auflösungsvermögen auf 50.000 verdoppelt.
Um mehr über diesen unglaublichen Durchbruch und zehn erfolgreiche Jahre hochauflösender TOFMS zu erfahren, nutzen Sie unser Whitepaper.
