4. InstrumentationThese initial stu

4. Instrumentation
These initial studies led to development of specialized instrumentation for studying ion–surface collisions. Detailed description of these instruments is outside this article’s current scope. Instead, for a detailed summary of the relevant instrumentation, readers should refer to a number of excellent reviews [6], [7], [11] and [29]. Ion soft landing instruments comprise an ionization source, a mass filter, and a deposition target. Ions of organic, organometallic, and biological molecules typically are produced using electron impact (EI) [2], [39] and [40] or electrospray ionization (ESI) [41], [42] and [43] while laser desorption ionization and magnetron sputtering have been used for generating cluster ions and other species that cannot be produced in solution [23], [44], [45], [46] and [47]. Although many mass filtering devices have been used in soft landing experiments [6], [7], [11] and [29], quadrupole mass filters are by far the most popular systems for the deposition of ions produced in continuous ionization sources such as ESI, EI, or magnetron sputtering. Many soft landing instruments are equipped with in situ surface characterization capabilities including SIMS [42], [48] and [49], surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) [50] and [51], infrared reflection-absorption spectroscopy (IRRAS) [52] and [53], temperature-programmed desorption (TPD) [40], [53] and [54], and scanning tunneling microscopy (STM) [55], [56] and [57], X-ray and ultraviolet photoelectron spectroscopy (XPS and UPS) [58], and thermal desorption spectroscopy (TDS) [58]. Ex situ surface analysis has been performed using transmission electron microscopy (TEM) [59] and [60], atomic force microscopy (AFM) [40], and other techniques. These techniques provide information about the charge state, structure, reactivity, and surface binding energy of the deposited species.

SID experiments involve mass selection of the precursor ion prior to collision and mass analysis of the resulting fragments. The first experimental apparatus specially designed for SID experiments was a hybrid BQ (B = magnetic sector; Q = quadrupole) system, where ions selected in a magnetic sector passed through a deceleration lens and were directed toward a surface at 25° [3]. Scattered ions were collected at a specular angle and transferred through an electrostatic analyzer (E) and a quadrupole mass analyzer (Q) to a detector [3]. Tandem quadrupole instruments (QQ-SID), in which a surface is located between two quadrupole mass analyzers positioned at 90° relative to each other, have been used extensively in SID experiments [61], [62] and [63]. Several in-line devices also have been developed for implementing SID on commercial mass spectrometers [64], [65] and [66], including modification of a quadrupole time-of-flight (Q-TOF) instrument to study SID of proteins and protein complexes [65]. In addition, SID has been examined using ion trap [67], hybrid sector [68], TOF [69], [70], [71], [72] and [73], and Fourier transform ion cyclotron resonance (FT-ICR) instruments [74], [75], [76], [77] and [78]. FT-ICR SID experiments are performed by placing a surface at the rear trapping plate of the ICR cell and bombarding it with ions generated in an external ionization source along the surface normal [75]. The kinetic energy of the ions is controlled by a potential applied to the ICR cell. Because of the presence of a strong magnetic field in the ion beam acceleration/deceleration region, ion trajectories are independent of the projectile ion kinetic energy. The high ion collection efficiency in the strong magnetic field, which efficiently confines low-energy ions scattered off surfaces independent of the scattering angle, and high-resolution mass analysis of the fragments make this system particularly attractive for studying SID of large ions. SID also has been coupled with ion mobility separation for structural characterization of conformationally selected complex molecules and non-covalent complexes [71], [79], [80] and [81]. Several instruments have been developed for studying the dynamics of ion scattering from surfaces. In these instruments, the detector is rotated with respect to the collision target, and the scattered ion beam is examined at different scattering angles as a function of the ion’s kinetic energy

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

4. ใช้เครื่องมือการศึกษานี้เริ่มต้นนำไปพัฒนาใช้เครื่องมือเฉพาะสำหรับการศึกษาตามไอออน – พื้นผิว อธิบายรายละเอียดของเครื่องมือเหล่านี้อยู่นอกขอบเขตปัจจุบันของบทความนี้ แทน สรุปรายละเอียดของเครื่องมือที่เกี่ยวข้อง ผู้อ่านควรดูจำนวนยอดเยี่ยมรีวิว [6], [7], [11] และ [29] เครื่องมืออ่อนจอดไอออนประกอบด้วยแหล่งการ ionization ตัวใหญ่ และเป้าหมายสะสม ประจุของโมเลกุลอินทรีย์ organometallic และชีวภาพโดยปกติจะผลิตโดยใช้อิเล็กตรอนกระทบ (EI) [2], [39] และ [40] หรือ ionization วิธีพ่นละอองไฟฟ้า (ESI) [41], [42] [43] และในขณะที่เลเซอร์ desorption ionization และ magnetron สปัตเตอร์ถูกนำมาใช้สำหรับการสร้างประจุคลัสเตอร์และพันธุ์อื่น ๆ ที่ไม่สามารถผลิตในโซลูชัน [23], [44], [45], [46] [47] และ แม้ว่าการใช้อุปกรณ์ในการกรองโดยรวมในอ่อนจอดทดลอง [6], [7], [11] และ [29], quadrupole มวลกรอง ระบบโดยที่นิยมสะสมของประจุที่ผลิตในแหล่ง ionization อย่างต่อเนื่องเช่น ESI, EI หรือ magnetron พ่น เครื่องมือจอดนุ่มมากพร้อมความสามารถในการจำแนกใน situ ผิวรวมถึงซิมส์ [42], [48] และ [49], พื้นผิวพิเศษกรามัน (แคมป์ส์อีลีสซี) [50] [51], สะท้อนอินฟราเรดดูดซึมก (IRRAS) [52] และ [53], โปรแกรมอุณหภูมิ desorption (TPD) [40], [53] [54], และ และการสแกนลแบบ tunneling microscopy (อิ) [55], [56] [57], และเอ็กซ์เรย์และรังสีอัลตราไวโอเลต photoelectron ก (XPS และ UPS) [58], desorption ร้อนก (TDS) [58] และ อดีตซิ วิเคราะห์พื้นผิวมีการใช้การส่งผ่านอิเล็กตรอน microscopy (ยการ) [59] และ [60], อะตอมบังคับ microscopy (AFM) [40], และเทคนิคอื่น ๆ เทคนิคเหล่านี้แสดงข้อมูลเกี่ยวกับค่าธรรมเนียมรัฐ โครงสร้าง การเกิดปฏิกิริยา และพลังงานยึดเหนี่ยวผิวพันธุ์นำฝากSID ทดลองเกี่ยวข้องกับการเลือกมวลของไอออนสารตั้งต้นก่อนชนและวิเคราะห์มวลของชิ้นส่วนได้ เครื่องมือทดลองแรกที่ออกแบบมาสำหรับการทดลอง SID ถูกผสมนโต้ (B =ภาคแม่เหล็ก Q = quadrupole) ระบบ ที่เลือกภาคแม่เหล็กประจุผ่านเลนส์ชะลอตัวลง และถูกตรงไปทางผิวที่ 25 องศา [3] กระจายประจุถูกรวบรวมไว้ในมุมที่แสงสะท้อนแบบกระจก และถ่ายโอนผ่านการวิเคราะห์งาน (E) และการวิเคราะห์มวล quadrupole (Q) เพื่อตรวจจับ [3] ตัวตามกันไป quadrupole เครื่องมือ (QQ-SID), ที่พื้นผิวอยู่ระหว่างสอง quadrupole มวลเครื่องวิเคราะห์ตำแหน่งที่ 90 องศาซึ่งกันและกัน มีการใช้อย่างกว้างขวางใน SID ทดลอง [61], [62] [63] และ อุปกรณ์ในสายต่าง ๆ ยังได้รับการพัฒนาสำหรับใช้ SID ในทางการค้าโดยรวมตรวจ [64], [65] [66], และรวมถึงการปรับเปลี่ยนเครื่องมือเวลา--เที่ยว (Q-TOF) quadrupole ศึกษา SID ของโปรตีนและโปรตีนคอมเพล็กซ์ [65] นอกจากนี้ SID ได้ถูกตรวจสอบโดยใช้ไอออนกับดัก [67], ไฮบริภาค [68], TOF [69], [70], [71], [72] [73], และและฟูรีเยไอออน cyclotron การสั่นพ้อง (FT-ICR) เครื่องมือ [74], [75], [76], [77] [78] และ SID FT ICR ทดลองจะดำเนินการ โดยทำพื้นผิวที่แผ่นหลังดักของเซลล์ ICR และเคลื่อนลงมา ด้วยกันที่สร้างขึ้นใน ionization ภายนอกแหล่งตามผิวปกติ [75] พลังงานจลน์ของประจุถูกควบคุม โดยศักยภาพในการนำไปใช้กับเซลล์ ICR เนื่องจากการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กแข็งแกร่งในภูมิภาคเร่ง/ชะลอตัวลงคานไอออน ไอออน trajectories ไม่ขึ้นอยู่กับพลังงานจลน์ไอออน projectile ประสิทธิภาพชุดไอออนสูงในสนามแม่เหล็กแรง มีประสิทธิภาพขอบเขตประจุพลังงานต่ำที่กระจายออกจากพื้นผิวอิสระของมุม scattering และวิเคราะห์ละเอียดโดยรวมของชิ้นส่วนทำให้ระบบนี้น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับการศึกษา SID ของกันใหญ่ SID ยังมีการควบคู่กับไอออนเคลื่อนแยกสำหรับจำแนกโครงสร้างของโมเลกุลที่ซับซ้อน conformationally เลือกและไม่ใช่ covalent คอมเพล็กซ์ [71], [79], [80] [81] และ เครื่องมือต่าง ๆ ได้ถูกพัฒนาขึ้นสำหรับการศึกษาของไอออน scattering จากพื้นผิว ในเครื่องมือเหล่านี้ เครื่องตรวจจับจะหมุนกับเป้าหมายชน และตรวจสอบคานกระจายไอออนที่มุม scattering แตกต่างเป็นฟังก์ชันของพลังงานจลน์ของไอออน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

4.
การวัดการศึกษาเริ่มต้นเหล่านี้นำไปสู่การพัฒนาของเครื่องมือเฉพาะสำหรับการศึกษาการชนกันของไอออนผิว รายละเอียดของการใช้เครื่องมือเหล่านี้อยู่นอกขอบเขตปัจจุบันของบทความนี้ แต่สำหรับการสรุปรายละเอียดของเครื่องมือที่เกี่ยวข้องที่ผู้อ่านควรดูที่จำนวนความคิดเห็นที่ยอดเยี่ยม [6] [7] [11] และ [29] ไอออนตราสารเชื่อมโยงไปถึงนุ่มประกอบด้วยแหล่งไอออนไนซ์กรองมวลและเป้าหมายการสะสม ไอออนของอินทรีย์เคมีที่มีพันธะและชีววิทยาโมเลกุลมักจะได้รับการผลิตโดยใช้ผลกระทบอิเล็กตรอน (EI) [2] [39] และ [40] หรือ electrospray ไอออนไนซ์ (ESI) [41], [42] และ [43] ในขณะที่ไอออนไนซ์เลเซอร์คาย และแมกสปัตเตอร์ได้ถูกนำมาใช้ในการสร้างไอออนกลุ่มและสายพันธุ์อื่น ๆ ที่ไม่สามารถผลิตได้ในการแก้ปัญหา [23], [44], [45], [46] และ [47] แม้ว่าอุปกรณ์กรองมวลจำนวนมากได้ถูกนำมาใช้ในการทดลองเชื่อมโยงไปถึงนุ่ม [6] [7] [11] และ [29], quadrupole กรองมวลไกลโดยระบบที่นิยมมากที่สุดสำหรับการสะสมของไอออนที่ผลิตในแหล่งไอออนไนซ์อย่างต่อเนื่องเช่น ESI, EI หรือสปัตเตอร์แมก หลายเครื่องมือที่เชื่อมโยงไปถึงอ่อนมีการติดตั้งในพื้นผิวที่แหล่งกำเนิดความสามารถตัวละครรวมทั้งซิมส์ [42] [48] และ [49] พื้นผิวเพิ่มรามันสเปกโทรสโก (SERS) [50] และ [51] อินฟราเรดสเปกโทรสโกสะท้อนการดูดซึม (IRRAS) [ 52] และ [53] คายอุณหภูมิโปรแกรม (TPD) [40], [53] และ [54] และกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกน (STM) [55], [56] และ [57], X-ray และรังสีอัลตราไวโอเลต สเปคโทรโฟโตอิเล็กตรอน (XPS และ UPS) [58] และสเปคโทรคายความร้อน (TDS) [58] อดีตการวิเคราะห์พื้นผิวที่แหล่งกำเนิดได้รับการดำเนินการโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (TEM) [59] และ [60] กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) [40] และเทคนิคอื่น ๆ เทคนิคเหล่านี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายที่รัฐโครงสร้างการเกิดปฏิกิริยาและพลังงานพื้นผิวที่มีผลผูกพันในสายพันธุ์ที่ฝาก. ทดลอง SID เกี่ยวข้องกับการเลือกมวลของไอออนสารตั้งต้นก่อนที่จะมีการปะทะกันและการวิเคราะห์มวลของชิ้นส่วนที่เกิดขึ้น อุปกรณ์การทดลองครั้งแรกที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการทดลอง SID เป็นไฮบริด BQ (B = ภาคแม่เหล็ก Q = quadrupole) ระบบไอออนที่เลือกในภาคแม่เหล็กผ่านเลนส์ชะลอตัวและพุ่งตรงไปที่พื้นผิวที่อุณหภูมิ 25 องศา [3] มีฝนฟ้าคะนองกระจายไอออนที่ถูกเก็บรวบรวมในมุม specular และโอนผ่านการวิเคราะห์ไฟฟ้าสถิต (E) และการวิเคราะห์มวล quadrupole (Q) เพื่อตรวจจับ [3] ตราสาร quadrupole Tandem (QQ-SID) ซึ่งในพื้นผิวที่ตั้งอยู่ระหว่างสองวิเคราะห์มวล quadrupole ในตำแหน่งที่ 90 องศาเมื่อเทียบกับคนอื่น ๆ ได้รับการใช้อย่างกว้างขวางในการทดลอง SID [61], [62] และ [63] อุปกรณ์ต่างๆในสายการผลิตนอกจากนี้ยังได้รับการพัฒนาสำหรับการใช้ SID ในสเปกโทรมิเตอร์มวลเชิงพาณิชย์ [64], [65] และ [66] รวมทั้งการปรับเปลี่ยนของ quadrupole เวลาของเที่ยวบิน (Q-TOF) เครื่องมือในการศึกษา SID ของโปรตีนและ โปรตีนคอมเพล็กซ์ [65] นอกจากนี้ SID ได้รับการตรวจสอบโดยใช้กับดักไอออน [67] ภาคไฮบริด [68], TOF [69], [70], [71], [72] และ [73] และแปลงฟูริเยไอออน cyclotron กำทอน (FT- ICR) ตราสาร [74], [75], [76], [77] และ [78] FT-ICR ทดลอง SID จะดำเนินการโดยการวางพื้นผิวที่แผ่นหลังวางกับดักของเซลล์จำและแสงกับไอออนที่เกิดขึ้นในแหล่งภายนอกไอออนไนซ์ไปตามพื้นผิวปกติ [75] พลังงานจลน์ของไอออนจะถูกควบคุมโดยที่มีศักยภาพนำไปใช้กับเซลล์ ICR เพราะการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งในภูมิภาคเร่งลำแสงไอออน / ชะลอตัวที่ไบร์ทไอออนเป็นอิสระจากกระสุนปืนไอออนพลังงานจลน์ ประสิทธิภาพคอลเลกชันไอออนสูงในสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งซึ่งมีประสิทธิภาพขอบเขตไอออนพลังงานต่ำกระจัดกระจายออกจากพื้นผิวที่เป็นอิสระของมุมกระเจิงและมีความละเอียดสูงในการวิเคราะห์มวลของชิ้นส่วนที่ทำให้ระบบนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่น่าสนใจสำหรับการศึกษา SID ของไอออนที่มีขนาดใหญ่ SID ยังได้รับการควบคู่ไปกับการแยกไอออนสำหรับลักษณะโครงสร้างของโมเลกุลที่เลือก Conformationally ซับซ้อนและเชิงซ้อนที่ไม่ใช่โควาเลนต์ [71] [79], [80] และ [81] เครื่องมือที่หลายคนได้รับการพัฒนาสำหรับการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของการกระเจิงไอออนจากพื้นผิว ในตราสารเหล่านี้ตรวจจับจะหมุนด้วยความเคารพต่อเป้าหมายการปะทะกันและลำแสงไอออนกระจัดกระจายจะตรวจสอบในมุมที่แตกต่างกันกระเจิงเป็นหน้าที่ของพลังงานจลน์ไอออนของ