Sumber Ion Trap.docx

8/17/2019 Sumber Ion Trap.docx

1/19

Spektroskopi Massa (MS)

1. Sejarah

Pada tahun 1886, Eugen Glodskin mengamati sinar dalam gas tidakbermuatan pada tekanan rendah yang berpindah dari anoda dan melalui

chanels dalam lubang katoda, berlawanan dengan arah muatan negatie

sinar katoda ! yang berpindah dari katoda ke anoda". Goldstrein

menyebutnya dengan muatan positi# sinar anoda. $ kanalstraklen $, dalam

bahasa inggris disebut % canal rays %. &ilhelm &ien menemukan bahwa

medan listrik dan medan magnet yang kuat membelokkan sinar canal, pada

tahun 18'', di buatlah peralatan madan magnet dan medan listrik parallel

yang dapat memisahkan sinar positi# berdasarkan perbandingan muatan per

massa ! ()* ". &iem menemukan bahwa rasio muatan per massa bergantung

pada si#at gas dalam tabung tidak bermuatan, panamuan &ien dengan

mengurangi tekanan untuk menghasilkan massa spectrograph.

+plikasi pertama dari spektrometri massa adalah untuk ,menganalis asam

amino dan peptide yang di laporkan tahun 1'8. -arl/e +ndersson

mengobserasikan 0onion #ragmen utama dalam metil ester.

eberapa teknik modern dari massaspectrometry di 2kirkan oleh +rthur

3e4rey 5empster dan #.w +ston pada tahun 1'18 dan 1'1'. ahun 1'8' 7ains

5ehmelt dan &il#gang Paul memperoleh nobel dalam bidang 2sika untuk

teknik perangkat pengembangan. 7adiah nobel dalam bidang kimia di

peroleh 3ohn ennett enn untuk pengembangan electrospray ioni9ation ! ES0

" dan :oichi anaka untuk pengembangan So# ;aser 5esorphion ! S;5 " dan

aplikasinya pada ionisasi makromolekul biologi seperti protein.

:ata spectrograph telah di gunakan sejak tahun 188< sebagai $ 0nternational

Scienti2c =ocabulary $. +kar katanya adalah gabungan dari spektrum danphotographic. Peralatan spektroskop di gunakan untuk mengukur rasio

massa atau muatan disebut massa spektroskopi terdiri dari instrument yang

dapat merekam nilai spectrum masa pada sebuah plat photographic.

Spectroscopy massa sama dengan spetograph massa kecuali ion sinar yang

langsung terhubung dengan layar phosphor. :on2gurasi spektoskopi massa

digunakan dalam instrument ketika diinginkan bahwa e#ek penyesuaian

dapat diobserasi dengan cepat.

arubaru ini kedua instrument ini digabungkan. Specthroscopy massa yangmeggunakan layar phosphor diganti dengan oscilloscope agar dapat


2/19

memberikan penerangan secara langsung. Pengguanaan istilah spektroscopy

massa tidak di beranikan sekarang karena kumungkinan membigungkan

dengan alat spectroscopy pada umumnya, oleh karena itu sekarang di

gunakan istilah *assa spektrometri yang di singkat massspsec !*S".

homson juga menulis bahwa spectroscope sama dengan massa spectrogra#,dengan sumber ion di hubungakan secara lansung dengan layar phosphor.

+khiranscope disini bermakna pengamatan daerah ! range " massa.

1. *ekanisme umum *S

*S adalah teknik analisis yang mengukur perbandingan massa dengan

muatan. *S digunakan untuk menentukan massa partikel, komposisi unsur

dari suatu sampel atau molekul serta untuk menuangkan struktur kimia dari

molekul, seperti peptida dan senyawa lainnya. Prinsip *S adalah

pengionisasian senyawa kimia menghasilkan molekul atau #ragmen molekul

dan mengukur rasio massa ) muatan.

Gambar 1> komponen dan proses kerja *S

Secara umum prosedur *S >

1. Sampel di masukkan dalam instrument *S dan mengalami

penguapan.

?. :omponen dari sample diionisasikan ,dapat digunakan berbagai

metode ,salah satunya mengenai nya dangan sinar berelectron,

sehingga menghasilkan partikel bermuatan ! ion".

@. 0on di pisahkan berdasarkan rasio massa atau muatan dalam anali9er

oleh medan elektromagnetik.


3/19

0nstrument *S terbagi @ bagian >

1. Sumber ionion mengubah molekul sample dari #asa gas menjadi ion

ion ! memindahkan ionion dalam larutan menjadi #asa gas "

?. *assa analy9er memilih ionion berdasarkan massanya dengan

menggunakan medan elektromagnetik.

@. 5etektor > mengukur nilai kuantitas dan menyediakan data untuk

menghitung kelimpuhan masingmasing ion.

eknik yang di gunakan adalah kualitati# dan kuantitati#, meliputi identi2kasi

suatu senyawanya, menentukan komposisi isotop unsure dalam molekul dan

menentukan struktur senyawa dengan mengamati #ragmen#ragmen nya.

Penggunaan lain, menghitung jumlah senyawa dalam sample dan

mempelajari kimia ion #asa gas ! kimia ion dan neutron dalam akum ". *S

sekarang sangat umum di gunakan dalam labor analitik yang mempelajari

si#at 2sika atau si#at biologi dari senyawasenyawa yang luar biasa berariasi.

-ontoh sederhana aplikasi pada massspect, contoh berikut mendeskripsikan

operasi mass anali9er yang merupakan sector penting dari *S. Sample

natrium klorida dalam komponen sumber ion, di uapkan ! membentuk gas "

dan diionkan ! di rubah ke dalam partikel yang bermuatan listrik " 0on natrium

! Aa " dan klorida !-1". +tom natrium adalah monoisotop, dengan massa

sekitar ?@ amu. +tom klorida dan ion terdiri dari ? isotop dengan kelimpahan

B C @ amu dan ?C ?B amu. agian anali9er terdiri dari medan magnet

dan medan listrik yang menggunakan sumber ionion yang berpindah melalui

medan ,kecepatan partikel bermuatan dapat di tingkatkan atau di turunkan

ketika melalui medan listrik dan arah tersebut dapat diubah oleh medan

magnet. ingkat pembelokan pada ionion yang bergerak bergantung pada

rasio massa atau muatan ionion tersebut. 0onion yang lebih besar massa

atau muatannya lebih sulit di belokkan oleh sumber magnet dari pada ion

yang massa atau muatannya kecil, sesuai dengan hukum ke ? newton # D

m.a. +rus yang melewati anali9er masuk ke de#ector, detektor merekamkelimpahan relati# masingmasing ion. 0n#ormasi ini di gunakan untuk

menghitung kelimpahan relatie masingmasing tipe ion. Sehingga dapat di

gunakan untuk menentukan komposisi sampel ! natrium dan klorin " dan

komposisi isotop ! perbandingan @ -1 dan @B -1 ".


4/19

Gambar ?> Proses kerja pemisahan ion berdasarkan massanya pada *S

1. :omponen *S

1. 1. Teknologi sumber ion

Sumber ion adalah bagian *S yang ber#ungsi untuk mengionkan material

analit. 0on kemudian di trans#er oleh medan listrik dan medan magnet ke

massa anali9er . :arena ion sangat reakti# dan massa hidupnya singkat,

pembentukan dan pemanipulasian harus di lakukan di ruang acum, tekanan

atmos#er sekitar B6 toor. ekanan ion dapat di gunakan sekitar 1 sampai 1

torr. Pada umumnya, ionisasi di pengaruhi oleh energy sinar yang tinggi dari

electron, dan pemisahan electron di capai dengan meningkatkan dan

mem#okuskan sinar ion, yang kemudian di bengkokkan oleh medan magnet

eksternal. 0on Fion kamudian di deteksi sehingga menghasilkan in#ormasi

dan di analisis dalam computer.

3antung spectometer adalah sumber ion ! gambar ?", disini molekul sample

! titik hitam " di hancurkan oleh electron ! garis biru " dikeluarkan dari 2lamanpanas. 0ni disebut sumbar E0 ! electronimpact ". Gas dan sampel olatil

padatan dan cairan non olatil dapat di hubungkan secara lansung. -ation

dibentuk oleh pembom electron ! titik merah " yang di dorong oleh plat

repeller lain, mempunyai celah yang berbanding terbalik dengan massa tiap

tiap ion. 0on berat di belokkan lebih sulit dangan memariasikan medan

magnet, ion yang mempunyai massa berbeda dapat di#okuskan untuk di

lanjutkan ke de#ector.


5/19

Gambar @> Proses pengionan sampel

:atika electron berenergi tinggi bertumbukan dengan molekul analit akan

terjadi ionisasi dengan mengetuk salah satu electron molekul ! electron

ikatan dan non ikatan ". 0ni meninggalkan ion molekul ! berwarna merah

gambar @ ". Energy yang tersisa dari tumbukan dapat menyebapkan ion

molekul terbagi menjadi bagian neutron ! warna hijau " dan bagian ion yang

lebih kecil ! warna pink dan orange ". 0on molekul adalah kation bebas, tetapi

#ragmen ion dapat berupa kation bebas ! pink " atau karbokation ! orange "

bergantung pada si#at neutron.

Gambar ragmen F #ragmen analit saat diionisasikan

eknik ionisasi adalah kunci menentukan apakah tipe sampel yang dapat

dianalisis oleh *S. ionisasi electron dan ionisasi kimia digunakan untuk gas

dan uap. 5alam sumber ionisasi kimia, analit di ionisasikan oleh reaksi ion

molekul selama tumbuhan dan dua teknik yang ini sering digunakan pada

sampel cairan atau padatan biologis meliputi ionisasi electrospray ! di

kembangkan oleh 3ohn enn " dan matriassisted laser desorption )

ioni9ation ! *+050 di kembangkan oleh :. anaka ".

0nductiely -ouple Plasma ! 0-P ", sumber yang digunakan untuk

menganalisis kation. Plasma keseluruhannya adalah listrik netral, tetapi

punya #raksi atom yang terionisasi oleh temperature tinggi, digunakan untuk

mengatokan molekul sampel selanjutnya memotong electron terluar dari

atom ini. Plasma biasanya dihasilkan dari gas argon, energy ionisasi pertama

gas argon lebih tinggi dari ite, /, dan Ac, tetapi lebih rendah dari energy

ionisasi kedua untuk semua unsure kecuali arus logam #rekuensi yag

melewati coil sekeliling plasma.

1. 2. Teknologi Penganalisis Massa ( Mass Analyzer )


6/19

*ass +nal9er memisahkan ion berdasarkan perbandingan massa dengan

muatan. 5ua hukum dinamika muatan partikel dalam medan magnet dan

medan listrik dalam akum

D ( ! EH=H " hukum lorent9

D ma

! 7ukum kedua neoton pada kasus non relatie istik, kecepatan ion lebih

rendah dari kecepatan cahaya "

adalah gaya yang dipilih untuk ion, mDmassa ion

+D percepatan ion

(D muatan ion

ED medn listrik

= I ector kecepatan ion dan medan magnet

Persamaan disederhanakan

! *)( " a D EH=

anyak massa analy9er yang dapat digunakan di antaranya >

1. Sector

Sector 2eld mass analy9er manggunakan medan magnet dan medan listrik

untuk meningkatkan kecepatan partikel bermuatan dan mengukur

berdasarkan rasio massa atau muatan.

?.imeo#Jight

*enggunakan medan listrik untuk meningkatkan kecepatan ionion melalui

pokusial sama, dan mengukur waktu yang di perlukan untuk mensapai

de#aktor. 3ika partikel mempunyai muatan sama, energy kinetik sama dan

kecepatan akan bergantung pada massa nya. 0on ringan akan mencapai

de#aktor terlebih dahulu.


7/19

@.(uadrupole mass 2lter

*enggunakan madan listrik yang bergerakgerak untuk menstabilkan ion

yang melewati medan rasio #rekuensi ! r# " Kuadrupole di buat < tangkai

parallel. 7anya ion dalam batas mass atau muatan tertentu, tetapi nilai

potensial terhadap muatan di biarkan tersapu dengan cepat. (uadrupole

pertama bertindak sebagai massa 2lter dan Kuadrupole ke dua bertindak

sebagai sel penumbuk dimana ion di pecah menjadi #ragmen#ragmen.

ragmen yang di 2lter oleh Kuadrupole ke tiga yang selanjutnya dibiarkan

melewati de#ector menghasilkan rumus #ragmen ms)ms.


8/19

?. *ass +ccuracy

Masio kesalahan pengukuran m)9 di banding dengan kebenaran m)9 biasanya

di ukur dalam ppm atau mili massa unit.

@.*ass Mange

+dalah batas m)9 yang dapat di terima, yang di berikan oleh anali9er.


9/19

1. Spectra *S unsure yang mempunyai isotop !? kloropropana"

https>))gusnil


10/19

Spektroskopi MassaSpektroskopi massa (Mass spectrometry,MS) merupakan teknik analisis yang mengubah

molekul sampel menjadi ion dalam wujud gas, kemudian di dalam spektrometer massa ion

akan terpisah berdasarkan rasio antara massa dan muatan (m/z) kemudian dideteksi.

Prinsip kerja dari MS:

• Produksi ion dalam wujud gas

• on mengalami per!epatan hingga men!apai ke!epatan spesi"ik dalam medan listrik

• Pemisahan ion dalam mass analyser

• #eteksi masing$masing ion berdasarkan rasio m/z

%omponen$komponen pada MS:

• &igh 'a!uum system ($* torr): turbomolecular pumps, diffusion pump, dan rotary vane

pumps

• Sample inlet (tempat masuknya sampel)

• on sour!e (untuk mengubah molekul menjadi ion dalam wujud gas): matri+$assisted laser

desorbtion/ionisation (M-#), ele!trospray (S), "ast atom bombardment (0), ele!tron

impa!t or dire!t !hemi!al ionisation

• Mass "ilter/analyser: 1ime o" "light (12), ion trap, magneti! se!tor , ion !y!lotron "ourier

trans"orm (yang terakhir merupakan detektor juga)

• #ete!tor: !on'ersion dynode, ele!tron multiplier, mi!ro!hannel plate, array dete!tor

Semua jenis MS dioperasikan dalam keadaan 'akum untuk menghindari tumbukan antara

ion dan molekul udara. 1anpa diberikan 'akum bertekanan tinggi, ion yang diproduksi tidak

akan dapat men!apai detektor. Pada tekanan atmos"er (3* torr), rata$rata ion hanya dapat

bergerak sekitar 45 nm, 6 mm pada tekanan mtorr, dan 6 m pada 7torr.


11/19

Pustaka

Wilson K., & Walker, J. (2010). Principles and Techniques of Biochemistry and Molecular

Biology (7th ed.). Cambridge Universit !ress

http>))wrr2les.blogspot.co.id)?1)@)spektroskopimassa.html

http://wrrfiles.blogspot.co.id/2015/03/spektroskopi-massa.htmlhttp://wrrfiles.blogspot.co.id/2015/03/spektroskopi-massa.html


12/19

"on tra#

rom 8ikipedia, the "ree en!y!lopedia

This article is about gas phase ions. For ions in cells, see ion trapping .

on trap, shown here is one used "or e+periments towards realizing a 9uantum !omputer.

n ion trap is a !ombination o" ele!tri! or magneti! "ields used to !apture !harged parti!les,

o"ten in a system isolated "rom an e+ternal en'ironment. on traps ha'e a number o" s!ienti"i!

uses su!h as mass spe!trometery, basi! physi!s resear!h, and !ontrolling 9uantum states. 1he

two most !ommon types o" ion trap are the Penning trap, whi!h "orms a potential 'ia a

!ombination o" ele!tri! and magneti! "ields, and the Paul trap whi!h "orms a potential 'ia a

!ombination o" stati! and os!illating ele!tri! "ields.

Penning traps !an be used "or pre!ise magneti! measurements in spe!tros!opy. Studies o"

9uantum state manipulation most o"ten use the Paul trap. 1his may lead to a trapped ion

9uantum !omputer; and has already been used to !reate the world


13/19

• 4 >e"eren!es

• * +ternal links

Ion trap mass spectrometers[edit]

linear ion trap !omponent o" a mass spe!trometer.

n ion trap mass spe!trometer may in!orporate a Penning trap (ourier trans"orm ion !y!lotron

resonan!e),?; Paul trap6; or the %ingdon trap.4; 1he 2rbitrap, introdu!ed in 54, is based on the

%ingdon trap.*; 2ther types o" mass spe!trometers may also use a linear 9uadrupole ion trap as

a sele!ti'e mass "ilter.

Penning ion trap[edit]

1=> mass spe!trometer $ an e+ample o" a Penning trap instrument.

Penning trap stores !harged parti!les using a strong homogeneous a+ial magneti! "ield to

!on"ine parti!les radially and a 9uadrupole ele!tri! "ield to !on"ine the parti!les a+ially.3; 1he

Penning 1rap was named a"ter rans Mi!hel Penning by &ans @eorg #ehmelt who built the "irst

trap.A;Penning traps are well suited "or measurements o" the properties o" ionsand stable

!harged subatomi! parti!les. Pre!ision studies o" the ele!tron magneti! moment by #ehmelt and

others are an important topi! in modern physi!s.

Penning traps !an be used in 9uantum !omputation and 9uantum in"ormation pro!essing B; and

are used at =>C to store antimatter. Penning traps "orm the basis o" ourier trans"orm ion

!y!lotron resonan!e mass spe!trometry "or determining themass$to$!harge ratio o" ions.;

https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#Referenceshttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#External_linkshttps://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_trap&action=edit&section=1https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometerhttps://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_ion_cyclotron_resonancehttps://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_ion_cyclotron_resonancehttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-3https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-3https://en.wikipedia.org/wiki/Paul_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Paul_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-4https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-4https://en.wikipedia.org/wiki/Kingdon_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-5https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-5https://en.wikipedia.org/wiki/Orbitraphttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-6https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-6https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_trap&action=edit&section=2https://en.wikipedia.org/wiki/Penning_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_fieldhttps://en.wikipedia.org/wiki/Electric_fieldhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-7https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-7https://en.wikipedia.org/wiki/Frans_Michel_Penninghttps://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Georg_Dehmelthttps://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Georg_Dehmelthttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-8https://en.wikipedia.org/wiki/Ionshttps://en.wikipedia.org/wiki/Subatomic_particlehttps://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_computationhttps://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_information_processinghttps://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_information_processinghttps://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_information_processinghttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-9https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-9https://en.wikipedia.org/wiki/CERNhttps://en.wikipedia.org/wiki/CERNhttps://en.wikipedia.org/wiki/CERNhttps://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_ion_cyclotron_resonance_mass_spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_ion_cyclotron_resonance_mass_spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass-to-charge_ratiohttps://en.wikipedia.org/wiki/Ionshttps://en.wikipedia.org/wiki/Ionshttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-primer-10https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#Referenceshttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#External_linkshttps://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_trap&action=edit&section=1https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometerhttps://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_ion_cyclotron_resonancehttps://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_ion_cyclotron_resonancehttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-3https://en.wikipedia.org/wiki/Paul_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-4https://en.wikipedia.org/wiki/Kingdon_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-5https://en.wikipedia.org/wiki/Orbitraphttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-6https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_trap&action=edit&section=2https://en.wikipedia.org/wiki/Penning_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_fieldhttps://en.wikipedia.org/wiki/Electric_fieldhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-7https://en.wikipedia.org/wiki/Frans_Michel_Penninghttps://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Georg_Dehmelthttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-8https://en.wikipedia.org/wiki/Ionshttps://en.wikipedia.org/wiki/Subatomic_particlehttps://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_computationhttps://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_information_processinghttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-9https://en.wikipedia.org/wiki/CERNhttps://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_ion_cyclotron_resonance_mass_spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_ion_cyclotron_resonance_mass_spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass-to-charge_ratiohttps://en.wikipedia.org/wiki/Ionshttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-primer-10


14/19

Paul ion trap[edit]

S!hemati! diagram o" ion trap mass spe!trometer with an ele!trospray ionization (S) sour!e and Paul ion

trap.

Paul trap is a type o" 9uadrupole ion trap that uses stati! dire!t !urrent (#=) and radio

"re9uen!y (>) os!illating ele!tri! "ields to trap ions. Paul traps are !ommonly used as a

!omponents o" a mass spe!trometer . 1he in'ention o" the ?# 9uadrupole ion trap itsel" is

attributed to 8ol"gang Paul who shared the Cobel Prize in Physi!s in BAB "or this work.;5; 1he

trap !onsists o" two hyperboli! metal ele!trodes with their "o!i "a!ing ea!h other and a hyperboli!

ring ele!trode hal"way between the other two ele!trodes. ons are trapped in the spa!e between

these three ele!trodes by the os!illating and stati! ele!tri! "ields.

%ingdon trap and orbitrap[edit]

Partial !ross$se!tion o" 2rbitrap mass analyzer $ an e+ample o" a %ingdon trap.

%ingdon trap !onsists o" a thin !entral wire, an outer !ylindri!al ele!trode and isolated end !ap

ele!trodes at both ends. stati! applied 'oltage results in a radial logarithmi! potential between

the ele!trodes.?;n a %ingdon trap there is no potential minimum to store the ionsD howe'er, they

are stored with a "inite angular momentum about the !entral wire and the applied ele!tri! "ield in

the de'i!e allows "or the stability o" the ion traje!tories.6; n BA, %night introdu!ed a modi"ied

outer ele!trode that in!luded an a+ial 9uadrupole term that !on"ines the ions on the trap a+is.4; 1he dynami! %ingdon trap has an additional = 'oltage that uses strong de"o!using to

permanently store !harged parti!les.*; 1he dynami! %ingdon trap does not re9uire the trapped

ions to ha'e angular momentum with respe!t to the "ilament. n 2rbitrap is a modi"ied %ingdon

trap has been used "or mass spe!trometry. 1hough the idea has been suggested and !omputer

simulations per"ormed3; neither the %ingdon nor the %night !on"igurations were reported to

produ!e mass spe!tra, as the simulations indi!ated mass resol'ing power would be problemati!.

https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_trap&action=edit&section=3https://en.wikipedia.org/wiki/Quadrupole_ion_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Direct_currenthttps://en.wikipedia.org/wiki/Direct_currenthttps://en.wikipedia.org/wiki/Radio_frequencyhttps://en.wikipedia.org/wiki/Radio_frequencyhttps://en.wikipedia.org/wiki/Electric_fieldhttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometerhttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometerhttps://en.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Paulhttps://en.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Paulhttps://en.wikipedia.org/wiki/Nobel_Prize_in_Physicshttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-11https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-12https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-12https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperbolahttps://en.wikipedia.org/wiki/Ionhttps://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_trap&action=edit&section=4https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-13https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-Major:2005-14https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-knight:221-15https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-Blumel:R30-16https://en.wikipedia.org/wiki/Orbitraphttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-17https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_trap&action=edit&section=3https://en.wikipedia.org/wiki/Quadrupole_ion_traphttps://en.wikipedia.org/wiki/Direct_currenthttps://en.wikipedia.org/wiki/Radio_frequencyhttps://en.wikipedia.org/wiki/Radio_frequencyhttps://en.wikipedia.org/wiki/Electric_fieldhttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometerhttps://en.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Paulhttps://en.wikipedia.org/wiki/Nobel_Prize_in_Physicshttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-11https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-12https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperbolahttps://en.wikipedia.org/wiki/Ionhttps://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_trap&action=edit&section=4https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-13https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-Major:2005-14https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-knight:221-15https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-Blumel:R30-16https://en.wikipedia.org/wiki/Orbitraphttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_note-17


15/19

Cathode ray tubes[edit]Main article: Cathode ray tube

on traps were used in tele'ision re!ei'ers prior to the introdu!tion o" aluminized =>1 "a!es

around B4A, to prote!t the phosphor s!reen "rom ions. A; 1he ion trap must be deli!ately

adjusted "or ma+imum brightness.B;5;

Trapped ion quantum computer[edit]

Some e+perimental work towards de'eloping 9uantum !omputers use trapped ions. Enits

o" 9uantum in"ormation !alled 9ubits are stored in stable ele!troni! states o" ea!h ion,

and 9uantum in"ormation !an be pro!essed and trans"erred through the !olle!ti'e 9uantized

motion o" the ions, intera!ting by the =oulomb "or!e. -asers are applied to

indu!e!oupling between the 9ubit states ("or single 9ubit operations) or between the internal

9ubit states and e+ternal motional states ("or entanglement between 9ubits).

See also[edit]

• 1rapped ion 9uantum !omputer

References[edit]

. Jump up ̂ R. Blatt and D. . !ineland "#$$%&. '(ntangled states of trapped atomicions' ")DF&. *ature 453 "+-%&: $$%$/. Bibcode:#$$%*atur./01.$$%B. doi :$.$1%2nature$+#0 .)M3D %0410.

5. Jump up ̂ T. Rosenband, D. B. 5ume, ). 6. 7chmidt, C. !. Chou, 8. Brusch, 9. 9orini,!. 5. 6say, R. (. Drullinger, T. M. Fortier, . (. 7talnaer, 7. 8. Diddams, !. C. 7;ann, *. R.*e;bury, !. M. 3tano, D. . !ineland, and . C. Berg


16/19

B. Jump up ̂ &F""ner, &artmut, =hristian . >oos, and >ainer 0latt. GHuantum !omputingwith trapped ions.G Physi!s >eports 6*B.6 (5A): 44$5?.

. Jump up ̂ Marshall, . @.D &endri!kson, =. -.D Ia!kson, @. S., ourier trans"orm ion!y!lotron resonan!e mass spe!trometry: a primer. Mass 7pectrom Rev 17 , $?4.

. Jump up ̂ Paul 8., Steinwedel &. (B4?). Gin neues Massenspektrometer ohneMagnet"eldG. >Jeits!hri"t "Kr Catur"ors!hung 8 (3): 66A$64

5. Jump up ̂ # B66B GLer"ahren zur 1rennung bzw. zum getrennten Ca!hweis 'ononen 'ers!hiedener spezi"is!her -adungG, 8. Paul and &. Steinwedel, "iled on #e!ember 56,B4?, priority #e!ember 5?, B4?

?. Jump up ̂ @ingdon @5 "-#1&. '8 Method for the *eutraliation of (lectron 7paceCharge by )ositive 3oniation at ery 9o; as )ressures' . )hysical Revie; 21 "/&: /$%/%.Bibcode:-#1)hRv...#../$%@ . doi :$.$12)hysRev.#./$% . "subscription re##$/1>+ .

4. Jump up ̂ @night, R. D. "-%&. '7torage of ions from laser>produced plasmas'. 8pplied)hysics 9etters 38 "/&: ####1. Bibcode:-%8p)h9..1%..##@ . doi :$.$412.-#10 .

*. Jump up ̂ BlHmel, R "--0&. 'Dynamic @ingdon trap'. )hysical Revie; 8 51 "&: R1$R11. Bibcode:--0)hRv8..0...1$B. doi :$.$12)hysRev8.0.R1$ . )M3D --441.

3. Jump up ̂ 6sman, )entti "--0>$>$&. '8 Fourier transform time>of>flight massspectrometer. 8 73M36* calculation approach'. 3nternational ournal of Mass 7pectrometry and3on )rocesses 141 "&: 4++4. Bibcode:--03M73./...4+6. doi :$.$42$4%>+4"-/&$/$%4>M .

A. Jump up ̂ 5artson, Ted "#$$/&. '5o; the !orld Changed Television' ")DF&.Retrieved #$$%>$>1.

B. Jump up ̂ Magnet "or !athode$ray tube ion traps

5. Jump up ̂ on 1rap "or a =athode >ay 1ube

https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-9https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-primer_10-0http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9768511http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9768511http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9768511http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9768511http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9768511http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9768511https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-11https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-12http://worldwide.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=DE944900http://worldwide.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=DE944900https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-13http://link.aps.org/abstract/PR/v21/p408http://link.aps.org/abstract/PR/v21/p408https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Reviewhttps://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Reviewhttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttp://adsabs.harvard.edu/abs/1923PhRv...21..408Khttp://adsabs.harvard.edu/abs/1923PhRv...21..408Khttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://dx.doi.org/10.1103%2FPhysRev.21.408https://dx.doi.org/10.1103%2FPhysRev.21.408https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-Major:2005_14-0https://en.wikipedia.org/wiki/Springer_(publisher)https://en.wikipedia.org/wiki/Springer_(publisher)https://en.wikipedia.org/wiki/Springer_(publisher)https://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Numberhttps://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Numberhttps://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/3-540-22043-7https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/3-540-22043-7https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-knight:221_15-0https://en.wikipedia.org/wiki/Applied_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/Applied_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/Applied_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttp://adsabs.harvard.edu/abs/1981ApPhL..38..221Khttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://dx.doi.org/10.1063%2F1.92315https://dx.doi.org/10.1063%2F1.92315https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-Blumel:R30_16-0https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Review_Ahttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttp://adsabs.harvard.edu/abs/1995PhRvA..51...30Bhttp://adsabs.harvard.edu/abs/1995PhRvA..51...30Bhttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://dx.doi.org/10.1103%2FPhysRevA.51.R30https://en.wikipedia.org/wiki/PubMed_Identifierhttps://en.wikipedia.org/wiki/PubMed_Identifierhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9911663https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-17https://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometry_and_Ion_Processeshttps://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometry_and_Ion_Processeshttps://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometry_and_Ion_Processeshttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttp://adsabs.harvard.edu/abs/1995IJMSI.141...67Ohttp://adsabs.harvard.edu/abs/1995IJMSI.141...67Ohttp://adsabs.harvard.edu/abs/1995IJMSI.141...67Ohttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://dx.doi.org/10.1016%2F0168-1176(94)04086-Mhttps://dx.doi.org/10.1016%2F0168-1176(94)04086-Mhttps://dx.doi.org/10.1016%2F0168-1176(94)04086-Mhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-18http://www.ieeeghn.org/wiki/images/b/bd/Hartson.pdfhttp://www.ieeeghn.org/wiki/images/b/bd/Hartson.pdfhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-19https://www.google.com/patents/US2569517https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-20https://www.google.com/patents/US2727171https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-9https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-primer_10-0http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9768511http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9768511https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-11https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-12http://worldwide.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=DE944900https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-13http://link.aps.org/abstract/PR/v21/p408http://link.aps.org/abstract/PR/v21/p408https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Reviewhttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttp://adsabs.harvard.edu/abs/1923PhRv...21..408Khttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://dx.doi.org/10.1103%2FPhysRev.21.408https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-Major:2005_14-0https://en.wikipedia.org/wiki/Springer_(publisher)https://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Numberhttps://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/3-540-22043-7https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-knight:221_15-0https://en.wikipedia.org/wiki/Applied_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/Applied_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttp://adsabs.harvard.edu/abs/1981ApPhL..38..221Khttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://dx.doi.org/10.1063%2F1.92315https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-Blumel:R30_16-0https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Review_Ahttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttp://adsabs.harvard.edu/abs/1995PhRvA..51...30Bhttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://dx.doi.org/10.1103%2FPhysRevA.51.R30https://en.wikipedia.org/wiki/PubMed_Identifierhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9911663https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-17https://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometry_and_Ion_Processeshttps://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometry_and_Ion_Processeshttps://en.wikipedia.org/wiki/Bibcodehttp://adsabs.harvard.edu/abs/1995IJMSI.141...67Ohttps://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifierhttps://dx.doi.org/10.1016%2F0168-1176(94)04086-Mhttps://dx.doi.org/10.1016%2F0168-1176(94)04086-Mhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-18http://www.ieeeghn.org/wiki/images/b/bd/Hartson.pdfhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-19https://www.google.com/patents/US2569517https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_trap#cite_ref-20https://www.google.com/patents/US2727171


17/19

How an ion trap works

An ion trap has electrodes like a single quadrupole, but wrapped into a

circle. There are thus two convex end-cap electrodes, and a ring electrode shaped like a dough-nut. The

ions enter and leave through the end-caps.

A voltage is applied between the ring electrode and the two end-caps, so an ion inside the trap will find

itself in a potential well. The wood and cardboard model to the left is an inaccurate model of this

potential well. The red areas represent a cross-section of the end-caps at a positive voltage, the blue

bits a cross-section of the ring electrode, which in this model is negative.

A positive ion will tend to run down the slope towards the blue, negative electrode.

However, the voltage applied to the trap is an alternating one. As the ion falls down towards the

negative electrode, the field changes, and 9 degrees later this electrode is actuall! the positive one. "f

the ion were still moving in the same direction, it would now be #falling# up hill.

The onl! trul! stable point in this field is right in the middle, where the potential never moves up or

down as the field rotates.


18/19

The ions will find themselves moving round in little circles in the trap, the largest tending to end up

right in the middle at the #dead point# because of their inertia. The smaller ions will alwa!s be dragged

around a bit more in the field.

Although the wooden model above is inaccurate, it needn$t have been. "n %9&9 'olfgang (aul wasawarded the )obel pri*e +shared for his part in the discover! of the ion trap, and he was able to

demonstrate the principle using a ball-bearing on an accurate model of a potential well, made up in

perspex, and set to rotate on an overhead proector

/f course, merel! stabili*ing ions doesn$t make a mass-selective detector. How the ion trap achieves this

requires a bit of consideration of the stabilit! diagram of an ion in the trap.

https>))www.jic.ac.uk)serices)metabolomics)topics)lcms)iontrap1.htm

https://www.jic.ac.uk/services/metabolomics/topics/lcms/iontrap2.htmhttps://www.jic.ac.uk/services/metabolomics/topics/lcms/iontrap2.htmhttps://www.jic.ac.uk/services/metabolomics/topics/lcms/iontrap1.htmhttps://www.jic.ac.uk/services/metabolomics/topics/lcms/iontrap2.htmhttps://www.jic.ac.uk/services/metabolomics/topics/lcms/iontrap1.htm


19/19

Sumber Ion Trap.docx

Documents