Orbitrap

Orbitraps gehören zur Kategorie der Ionenfallen und nutzen die axiale Oszillation von Ionen in einem elektrostatischen Feld, um ihre Frequenz zu messen. Die Frequenzmessung erfolgt durch die Detektion des Stroms, der von den oszillierenden Ionen erzeugt wird. Diese Signale werden dann einer Fourier-Transformation unterzogen, um ein Massenspektrum zu erzeugen.

Ein Orbitrap besteht aus einem zentralen spindelförmigen Elektrodenkern und einer umgebenden, hohlzylindrischen Elektrode. Die Ionen werden in ein elektrisches Feld injiziert, welches zwischen diesen Elektroden erzeugt wird. Die Form des elektrischen Feldes bewirkt, dass sich die Ionen sowohl axial als auch radial bewegen. Die Ionen bewegen sich dabei orbital um die zentrale Elektrode, oszillieren dabei aber auch axial entlang der Längsachse. Die Frequenz der axialen Oszillation hängt dabei von dem Masse-zu-Ladungs-Verhältnis (m/z) der Ionen ab.
Der minimale elektrische Strom, den die Ionen in der umgebenden Elektrode induzieren wird verstärkt und mittels ADCs als erfasst. Auf die so aufgezeichneten Transienten wird eine Fourier-Transformation (FT) angewendet und in Frequenzbereichssignale umgewandelt. Da diese Frequenzen direkt proportional zum Quadrat der m/z-Verhältnisse der Ionen ist, kann das gemessene Frequenzspektrum in ein Massenspektrum umgewandelt werden.

Orbitraps bieten eine sehr hohe Massenauflösung (bis zu 1.000.000) und Massengenauigkeit, oft im Bereich weniger ppm.

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