Компенсационные ионные ловушки с динамической гармонизацией для масс-спектрометра ионного циклотронного резонанса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат наук Костюкевич, Юрий Иродионович

• Костюкевич, Юрий Иродионович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Костюкевич, Юрий Иродионович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава I

Принципы работы ИЦР

1.1 Литературный обзор

1.2 Устройство масс-анализатора ИЦР

1.3 Движение иона в гиперболическом электростатическом поле

1.4 Ионные ловушки для масс-анализатора ИЦР

1.5 Возбуждение циклотронного движения

1.6 Детектирование сигнала цилиндрическим конденсатором. Гармоники

1.7 Столкновения с остаточным газом

1.8 Преобразование Фурье

Глава И.

Электростатические ионные ловушки для масс-

спектрометрии ИЦР

2.1 Кубическая ловушка

2.2 Цилиндрическая ловушка

2.3 Расфазировки ионных облаков в неоднородном магнитном

и негармоническом электрическом поле

2.4 Ионные ловушки с динамической гармонизацией

2.5 Вычисление электростатического поля

2.6 Интегрирование уравнений движения

2.7 Интерполяция поля

Глава III

Компенсационная ионная ловушка с динамической гармонизацией

3.1 Теория компенсации

3.2 Схема компенсационной ионной ловушки с динамической гармонизацией

3.3 Моделирование компенсации

3.4 Изучение компенсации

3.5 Идеальная компенсационная ловушка с динамической гармонизацией

3.6 Влияние точности электростатического поля на результаты моделирования

3.7 Форма поля в ловушках с динамической гармонизацией

3.8 Экспериментальное получение сверхвысокого разрешения

Основные результаты и выводы

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Компенсационные ионные ловушки с динамической гармонизацией для масс-спектрометра ионного циклотронного резонанса»

Введение

Актуальность работы. Для анализа сложных химических смесей, таких как физиологические жидкости человека, нефть, гуминовые вещества, в последнее время широко используется масс-спектрометрия [1]. Масс-спектрометрия - это физический метод исследования неизвестного вещества, основанный на измерении отношения массы к заряду ионизированных молекул данного соединения. Исследование сложных смесей с помощью масс-спектрометрии предъявляет высокие требования к аналитическим характеристикам используемых масс-спектрометров: разрешению, динамическому диапазону и точности измерения масс.

Наиболее высокие разрешающая способность и точность измерения массы достигаются в масс-анализаторах ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье (ИЦР ПФ) [2]. Измерительной ячейкой масс-спектрометра ИЦР ПФ является ионная ловушка Пеннинга, в которой в направлении, перпендикулярному к линиям магнитного поля, ионы удерживаются силой Лоренца, а в направлении вдоль магнитного поля ионы удерживаются электрическим полем. Для измерения отношения массы к заряду на электроды измерительной ячейки подается переменное напряжение, которое, входя в резонанс с циклотронными частотами ионов, возбуждает их циклотронное движение. Ионные ансамбли совершают синхронное циклотронное движение с большим циклотронным радиусом и наводят переменный ток между детектирующими электродами измерительной ячейки, преобразование Фурье которого дает спектр циклотронных частот. Имея циклотронные частоты, можно определить отношения масс к зарядам по известной формуле \\^В/т. При фиксированной индукции магнитного поля В для увеличения разрешающей способности и точности измерения массы требуется увеличение времени детектирования сигнала. Для этого необходимо, чтобы ионное облако совершало синхронное движение как можно дольше. Потеря синхронности циклотронного движения, так называемая расфазировка ионного облака,

приводит к экспоненциальному затуханию наведенного сигнала.

Основными факторами, лимитирующими время, в течение которого детектируемый сигнал не затухает, являются давление остаточных газов в измерительной ячейке, неоднородность магнитного поля и отклонение электростатического потенциала от гиперболической формы. Благодаря существенному прогрессу в вакуумной технике удалось снизить значение первого фактора, и основным фактором, влияющим на разрешающую способность ИЦР масс-спектрометров, становятся неидеальности электрического и магнитных полей.

Были предложены различные измерительные ячейки ИЦР, конструкция которых направлена на создание гиперболического удерживающего электрического поля [3, 4]. Ранее предложенная ионная ловушка с динамической гармонизацией позволила создать эффективный гиперболический потенциал во всем объеме измерительной ячейки [5, 6]. Однако, влияние неоднородностей магнитного поля по-прежнему не было устранено.

В диссертации предложен принципиально новый подход к решению проблемы неидеальных электрических и магнитных полей [7]. Вместо того чтобы создавать отдельно однородное магнитное поле и гиперболическое электрическое поле, можно создать такую их комбинацию, что их взаимное влияние на циклотронную частоту иона окажется скомпенсированным.

В диссертации проведено подробное исследование предлагаемой компенсационной ячейки. Показано, что развивая концепцию ячейки с динамической гармонизацией, удается создавать в измерительной ячейке дополнительную поправку к гиперболическому полю, такую, что оказывается возможным скомпенсировать линейную и квадратичную неоднородности магнитного поля.

Применение подхода, основанного на компенсации неоднородностей магнитного поля, позволило экспериментально осуществить сверхточное измерение массы изолированных молекулярных ионов пептидов,

продемонстрировать длительность синхронного циклотронного движения до

280с и разрешающую способность до 12 ООО ООО.

Цель работы. В диссертационной работе были поставлены следующие цели:

1) Разработка методов сверхточных измерений структуры сложных молекул, включая биологические, с помощью масс-спектрометрии сверхвысокого разрешения.

2) Создание новых подходов для обеспечения синхронного движения ионных ансамблей в масс-анализаторах ионного циклотронного резонанса.

3) Разработка нового класса ионных ловушек с пространственно периодичным потенциалом.

Задачи работы. Для достижения цели необходимо было выполнить

следующие задачи:

1) Исследовать расфазировки ионных ансамблей (потерю синхронности циклотронного движения) в ионных ловушках с пространственно периодичным потенциалом (ИЛППП).

2) Развить подходы к вычислению электростатического поля в ИЛППП. Усовершенствовать методы расчета движения ионных ансамблей в таких ловушках.

3) Разработать конструкцию и произвести математическое моделирование компенсационной ИЛППП. Создать ловушку, которая смогла бы эффективно компенсировать неоднородности магнитного поля (линейные и квадратичные).

Научная новизна:

1) Разработаны теоретические основы компенсации влияния неоднородностей магнитного поля на время синхронного движения ионных ансамблей в ловушке Пеннинга путем создания специального добавочного электростатического поля. Предложена схема компенсационной ионной ловушки, позволяющей создавать требуемую поправку к полю.

2) Установлено, что предложенная ионная ловушка позволяет эффективно в широком массовом диапазоне компенсировать влияние квадратичных и линейных неоднородностей магнитного поля на циклотронную частоту и на порядок увеличить время синхронного движения ионных ансамблей.

3) Применение подхода, основанного на компенсации неоднородностей магнитного поля, позволило экспериментально продемонстрировать возможность получения сверхтонкой структуры пиков на масс-спектре ИЦР с применением магнита с низкой однородностью поля.

Практическая значимость. Результаты работы представляют несомненную практическую значимость, поскольку основная проблема масс-спектрометрии ионного циклотронного резонанса на гибридных и постоянных магнитах - неоднородное магнитное поле. В работе впервые в мире предложен метод решения данной проблемы. Кроме того, результаты работы позволят повысить разрешающую способность существующих масс-спектрометров ИЦР. Полученные результаты очень важны для развития техники ИЦР с применением высоких магнитных полей ИТ и 21 Т. В связи со сложной конструкцией магнитов, создающих такие поля, классические методы шиммирования не позволяют достигать высокой однородности магнитного поля.

Методология и методы исследования. Основным методом исследования являлось компьютерное моделирование, включающее в себя вычисление электростатического поля, создаваемого ионной ловушкой, и численное решение уравнений движения ионов в электрических и магнитных полях. Экспериментальное исследование возможности применения подхода, основанного на компенсации неоднородностей магнитного поля, производилось на масс-спектрометре ИЦР Bruker Apex Qe. Данные исследования выполнялись в соавторстве с коллективом лаборатории ионной и молекулярной физики ИНЭП ХФ РАН Нагорновым К.О., Владимировым Г.Н., под руководством Николаева E.H. и Попова И.А..

Положения, выносимые на защиту:

1) Разработана теоретическая модель компенсации неоднородностей магнитного поля специальными добавками к электростатическому полю.

2) Получены эмпирические зависимости времени синхронного движения ионных облаков в неоднородных магнитных полях и создаваемых компенсационной ионной ловушкой с динамической гармонизацией электростатических полях от потенциалов на компенсационных электродах.

3) Разработанная ионная ловушка показала возможность эффективной компенсации неоднородностей магнитного поля в широком массовом диапазоне (до ЮОДа), при этом время синхронного движения ионного облака увеличивалось на порядок.

4) Применение подхода, основанного на компенсации неоднородностей магнитного поля, позволило экспериментально продемонстрировать длительность сигнала до 280с и разрешающую способность до 12 ООО ООО на пептидах.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1) 58-й международной конференции Американского масс-спектрометрического общества А8М82010 (США, Солт-Лейк Сити, шт. Юта, 2010);

2) 4-й Всероссийской конференции «Фундаментальные вопросы масс-спектрометрии и её аналитические применения», (Россия, Звенигород, 2010);

3) 59-й международной конференции Американского масс-спектрометрического общества А8М82011 (США, Денвер, шт. Колорадо, 2011);

4) 19-й конференции Международного масс-спектрометрического

общества (Япония, Киото, 2012);

5) 61-й международной конференции Американского масс-спектрометрического общества А8М82013 (США, Миннеаполис, шт. Миннесота, 2011);

6) 1-й международной конференции «Инновации в инструментальной масс-спектрометрии» (Санкт-Петербург 2013).

Личный вклад автора. Автор внес основной вклад в работу. Им было разработано программное обеспечение для высокоточного вычисления электростатического поля в ионных ловушках с динамической гармонизацией. Кроме того, автором было разработано программное обеспечение для высокоточного интегрирования уравнений движения ионов в ловушках с динамической гармонизацией. Автор диссертации является создателем самой идеи компенсационной ловушки с динамической гармонизацией. Им было проведено математическое моделирование. Автор участвовал в экспериментальных исследованиях и проводил обработку результатов.

Глава I. Принципы работы ИЦР

В настоящей главе рассматривается история масс-спектрометрии ИЦР, её место в аналитической химии и химической физике. Рассматриваются основные принципы работы масс-спектрометра ИЦР.

1.1 Литературный обзор

В настоящее время одним из самых распространенных физических методов исследования, применяемых в аналитической химии для анализа молекулярного состава исследуемого вещества, является масс-спектрометрия [1]. Любой масс-спектрометрический эксперимент состоит из следующих стадий [8-13]:

1) стадия напуска анализируемого вещества в масс-спектрометр;

2) стадия ионизации исследуемого образца;

3) стадия пространственного разделения образовавшихся ионов путем действия на них электрическими и магнитными полями;

4) стадия детектирования сигнала.

Рассмотрим более подробно каждый из вышеперечисленных пунктов. Напуск исследуемого вещества в масс-спектрометр может производиться различными методами. Обычно способ напуска определяется используемым на данном масс-спектрометре методом ионизации. Так, если метод ионизации позволяет работать с непрерывным потоком образца, напуск может производиться напрямую из колонки газового или жидкостного хроматографа. В случае, если имеется возможность работать только с небольшим количеством вещества, нанесенного на подложку, то использовать потоковую подачу не представляется возможным и образец необходимо вводить вручную.

Ионизация образца является неотъемлемой частью любого масс-сиектрометрического эксперимента, поскольку для пространственного разделения молекул путем действия на них электрическими и магнитными полями необходимо, чтобы молекулы несли ненулевой заряд. К настоящему времени было разработано и всесторонне исследовано множество различных методов ионизации вещества. Исторически первым подходом была ионизация электронным ударом, суть которой состоит в том, что исследуемое вещество переводится в газовую фазу, после чего на него направляется пучок быстрых электронов. Электрон при близком пролете рядом с молекулой исследуемого вещества возбуждает электронную оболочку молекулы и приводит к ионизации путем выбивания одного из электронов молекулы. Также известны методы ионизации с использованием коронного разряда, фотоионизация, химическая ионизация и другие методы.

Однако, описанные выше подходы не могут использоваться для анализа биологических макромолекул, поскольку являются «жесткими» и приводят к разрушению молекулы во время ионизации, что недопустимо для биологических применений. Именно поэтому в настоящее время при исследованиях биологических макромолекул (белков, олигонуклеотидов, пептидов) наиболее распространены следующие два "мягких" метода. Один из них - это ионизация с помощью электроспрея, предназначенная для ионизации веществ, находящихся в жидкой форме [9], и поэтому её удобно использовать совместно с жидкостной хроматографией. Другой подход - это матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация (МАЛДИ), которая основана на возгонке и ионизации образца из сухой кристаллической матрицы лазерными импульсами [13].

Оба метода не разрушают межатомные связи биологических макромолекул, что принципиально для возможности использования их при ионизации и измерении масс белков, пептидов и олигонуклеотидов [1, 10]. Появление методов мягкой ионизации привело к существенному распространению масс-спектрометрии в биомедицинских исследованиях и

было отмечено присуждением Нобелевской премии по химии за 2002 год Дж. Фенну и К. Танака.

В масс-спектрометрии кроме определения массы исследуемого вещества также широко применяется техника измерения масс фрагментов исследуемой молекулы [1]. Для того чтобы осуществить фрагментацию биологических макромолекул, были разработаны различные подходы. Перечислим только основные из них: диссоциация, вызнанная столкновением ионов с нейтральными частицами (collision-induced dissociation CID), фотодиссоциация инфракрасным или ультрафиолетовым лазером [1, 10, 14,15], диссоциация, вызванная захватом низкоэнергетических электронов (electron capture dissociation ECD). В основном, фрагментация молекул осуществляется в высоковакуумной части масс-спектрометра: ионных ловушках, либо в столкновительных гексаполях.

Ионизованные молекулы перемещаются в масс-анализатор по системе транспорта, которая представляет собой последовательную цепочку интерфейсов ионной оптики, расположенных в разных зонах откачки масс-спектрометра. Так как на частицу внутри масс-спектрометра действуют только электрические и магнитные силы, которые прямо пропорциональны заряду (z) частицы, то в уравнении движения частицы масса (m) и заряд будут присутствовать только в виде комбинации отношения массы к заряду (m/z). В масс-анализаторе происходит измерение отношения массы к заряду исследуемой молекулы. Масса молекулы может быть определена только при интерпретации масс-спектра целиком (например, по анализу изотопного или зарядового распределения). Термин «масса» часто употребляется синонимично с отношением m/z [1].

Разделение ионов по величине m/z может быть основано на различных принципах: по времени пролета, по отклонению в магнитном поле, по прохождению через радиочастотный квадрупольный фильтр, разделению по ионной подвижности, а также по другим принципам.

В настоящей диссертации рассматривается только масс-анализатор ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье. Масс-спектрометр ИЦР ПФ существенно отличается от остальных масс-анализаторов тем, что в нем не происходит пространственного или временного разделения ионов, а сигнал для ионов разного m/z записывается одновременно.

Основным элементом масс-спектрометра ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье является ионная ловушка Пеннинга. Ионная ловушка, называемая также ИЦР ячейкой, обеспечивает удержание заряженных частиц с помощью однородного магнитного и постоянного электрического полей [2, 16-18]. Были предприняты многочисленные попытки применить для техники ИЦР и другие типы ионных ловушек -ловушку Пауля и Кингдона [19-21]. Однако данные исследования не имели широкого успеха.

Частицы инжектируются в ячейку ИЦР непосредственно из системы транспорта. Далее на специальные электроды ловушки, называемые запирающими, подается электростатический потенциал. Обычно это потенциал порядка 1-2В. После этого осуществляется возбуждение синхронного циклотронного движения ионного облака. Возбуждение осуществляется радиочастотным электрическим импульсом в течение десятков микросекунд. Амплитуда возбуждающего импульса обычно составляет сотни вольт. Применяются разнообразные техники возбуждения: сканирование по частоте, возбуждение заранее созданным частотным пакетом, или даже разного рода последовательное возбуждение-торможение в случае работы в режиме двумерного ИЦР [2].

Размер ячейки составляет обычно около 30мм*30мм* 150мм, ионы возбуждаются на циклотронный радиус, который составляет не более 70% от радиуса ячейки. Однако, существуют примеры ячеек значительно большего размера. Геометрическое ограничение размера ячейки связано исключительно с размерами отверстия в магните. Для исследования

сверхсложных смесей, когда очень важно возбуждать ионные облака на различные орбиты, увеличение размера ячейки оказывает существенную помощь [22-24]. Вращающиеся ионные облака наводят ток на детектирующих электродах, и далее этот сигнал подвергается преобразованию Фурье.

В ходе вращения синхронное движение в ионном облаке может быть нарушено неоднородностями магнитного поля и негармоничностью электрического поля [7]. Существует только одна конфигурация электростатического поля ионной ловушки, при которой циклотронная частота не зависит от положения частицы внутри ловушки. Это потенциал гиперболического вида, называемый также «гармоническим»:

V = V0+a(x2+y2-2z2),

здесь а - кривизна поля, V0 - константа, имеющая размерность потенциала, x,y,z - декартовы координаты.

Циклотронная частота иона в магнитном поле и электростатическом поле ионной ловушки определяется из уравнения баланса сил:

siF

meo2 = qBco + , г

где со- циклотронная частота, q - заряд, В - индукция магнитного поля, г = ^х2 +у2 - циклотронный радиус, Er=dV / дг - радиальная составляющая электростатической силы. Циклотронная частота равна:

=-i-.

2т

Гиперболическое поле это единственное поле, в котором величина EJr одинакова во всех точках внутри ионной ловушки. Неидеальность магнитного и негармоничность электрического полей приводит к зависимости циклотронной частоты от положения иона в облаке. Данное явление приводит к расфазировке ионного облака и затуханию наведенного сигнала.

На стабильность движения ионного облака также сильно влияет количество частиц в нем. Было замечено, что при увеличении количества частиц неоднородности внешних полей оказывают меньшее влияние [25, 26]. Также известно, что два ионных облака, с близкими циклотронными частотами могут начать двигаться связно [27]. Это явление, называется коалесценцией ионных облаков [28, 29]. Значение исследований в области разработки методов удержания заряженных частиц в ионных ловушках Пауля и Пеннинга отмечено вручением Нобелевской премии в 1989 г В. Паулю и работавшему параллельно с ним X. Г. Дельмету.

В своем историческом развитии масс-спектрометрия ионного циклотронного резонанса разделяется на два периода - до и после использования преобразования Фурье. Можно считать, что история ИЦР началась в 1951 году. Именно тогда Зоммер и Хиппле создали первый масс-спектрометр ионного циклотронного резонанса, называемый омегатрон [3034]. Он состоял из двух противолежащих электродов и набора колец. Ионы формировались непрерывно путем ионизации газа пучком электронов, направленным вдоль оси магнитного поля. Также к системе было приложено высокочастотное электрическое поле. Когда частота приложенного электрического поля совпадала с циклотронной частотой, ионы возбуждались и гибли на коллекторе. Именно этот ток и детектировался. В первых омегатронах использовались постоянные магниты со слабым полем около 1Т. Такие приборы позволяли различать частицы, чьи массы отличаются на массу протона. Омегатроны не получили развитие как масс-спектрометры, однако, стали широко применяться как детекторы остаточного газа. В 1954 К. Ланнеу, получил патент №435524 на изобретение "Ion Resonance Mass Spectrometer". Прибор идейно соответствовал прибору Зоммера и Хиппле. В 1956 первое описание коммерческого ИЦР масс-спектрометра было предложено Робинсоном и Холлом. Через несколько лет компания Varían начала выпуск модели М66 [20, 35].

Следующей важнейшей вехой истории ИЦР был 1963 год. Именно

тогда Дарольд Вобшалл предложил масс-спектрометр ионного циклотронного резонанса, в котором для детектирования был применен высокочастотный мост [32, 36]. Электроды возбуждения были частью колебательного контура, в котором можно было измерять частоту колебаний. При изменении магнитного поля ионы, чья частота совпадала с частотой высокочастотного поля, аккумулировали энергию, а потом теряли её за счет столкновений с нейтральными молекулами остаточного газа (Рис. 1). Это изменяло импеданс ячейки. Таким образом, произведя развертку по магнитному полю, можно было определить все резонансные частоты [34, 37, 38].

магнит

Рис. 1. Масс-спектрометр ИЦР, предложенный Д. Вобшалом [32, 36].

Масс-спектрометр, предложенный Вобшалл ом, имел проблему с объемным зарядом, возникающую из-за присутствия пучка электронов. Поэтому в 1965 Питер Лювелин предложил разделить ячейку ИЦР на три части. В одной происходило возбуждение, в другой детектирование, а последней частью был ионный коллектор [20]. Работа была выполнена в компании Varían. Патент №456173. Данный прибор стал коммерчески доступным.

Далее в 1966 году Л. А. Анд ере, Д. Л. Бичемп, Р.С Дунбар и Д. Д. Балдешвиллер описали метод двойного ионного циклотронного резонанса. Работа была выполнена на химическом факультете в Стэнфорде [39-47]. Суть

метода двойного ионного циклотронного резонанса состоит в том, что можно осуществлять возбуждение ионов первым электрическим импульсом, позволять им аккумулировать достаточно много энергии и вступать в ион молекулярные реакции. Продукты ион молекулярных реакций можно детектировать, используя второй электрический импульс, гораздо более слабый по интенсивности и имеющий другую частоту. Данный метод получил широкое развитие для исследования газофазных реакций.

К 1970 году учеными было исследовано более 40 типов различных конфигураций трехсекционых ячеек ИЦР. Стандартные размеры были либо 2,54см*2,54см* 12,7см либо 1,27см*2,54см* 12,7см [35, 48, 49]. Различные группы производили различные модификации ячеек для исследования специфических газофазных реакций. Можно отметить эксперименты Клоу и Джина Футрела по использованию удлинённых ячеек. Некоторые исследователи предложили четырехсекционные ячейки, например, Хунтресс, Маркс, Мауклари [20, 35, 50, 51].

В 1970 Мак-Айвер предложил ячейку типа ловушки, в которой возбуждение, ион-молекулярные реакции и анализ производились в одном месте. Данное изобретение позволило удерживать частицы до сотен миллисекунд. Вдоль центральной оси пускался электронный пучок, и после того, как проводилась ионизация, он выключался. Основное достижение состояло в том, что была показана возможность разнести по времени процессы ионизации и возбуждения/детектирования [20, 52].

Несомненно, самое важное событие в истории ИЦР произошло в 1974. Именно тогда Мелвин Комисаров и Алан Маршалл предложили метод ИЦР с преобразованием Фурье [53-64]. Суть метода очень простая - произвести широкополосное возбуждение ионов, используя различные методы модуляции частоты возбуждающего электрического поля, после чего детектировать ток, наведенный вращающимися ионными облаками на электродах ловушки. Данный ток будет представлять собой суперпозицию синусоидальных сигналов, поэтому, произведя преобразование Фурье, можно

сразу определить все присутствующие m/z в смеси. Предложенный метод был прорывным - он позволил сократить время экспериментов с часов до секунд и сделал ИЦР настоящим масс-спектрометром, пригодным для аналитических исследований. В оригинальной работе Маршалла и Комисарова использовался резистивный магнит, создающий напряженность магнитного поля 0,32Т.

Можно с уверенностью утверждать, что это изобретение изменило всю масс-спектрометрию, поскольку оно положило начало масс-спектрометрии ультравысокого разрешения (Рис. 2). Современные масс-спектрометры ИЦР ПФ позволяют получать разрешающую способность порядка 3 ООО 0000 на таких природных объектах как нефть, гуминовые вещества, биологические жидкости [5, 7, 65-67]. Даже на таких объектах сигнал можно наблюдать в течение десятков секунд.

Рис. 2. Количество ИЦП ПФ, установленных во всем мире, начиная от первого прибора, установленного в Университете Британской Колумбии. Другим важнейшим событием было внедрение в практику масс-спектрометрии ИЦР цилиндрических ячеек. Такие ячейки позволяют

наиболее полно использовать пространство внутри отверстия сверхпроводящего соленоида. Первые цилиндрические ячейки были предложены Лии и Вансчеком [68-72]. Впоследствии Габриэльс предложил установить в цилиндрической ионной ловушке специальные компенсационные кольцевые электроды [73-75]. Путем подстройки потенциала на компенсационных кольцах удалось более точно приблизиться к гиперболическому полю, в котором не происходит расфазировки ионных облаков.

Длительное время после этого в разработке ионных ловушек не было существенного прогресса, что объяснялось тем, что аналитические характеристики прибора ограничивались вакуумной системой, а не неидельностями поля ионной ловушки. Был предложен ряд ячеек с компенсационными электродами, развивающих концепцию ячейки Габриэльса [7]. Другие предложенные ячейки ИЦР приведены на Рис. 3.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Костюкевич, Юрий Иродионович, 2014 год

Литература

1. Aebersold R., Mann M. Mass spectrometry-based proteomics // Nature. -2003. - V. 422. - N. 6928. - P. 198-207.

2. Marshall A. G., Hendrickson P. L., Jackson G. S. Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry: A primer // Mass Spectrometry Reviews. -1998.-V. 17.-N. l.-P. 1-35.

3. Kaiser N. K., Savory J. J., McKenna A. M., Quinn J. P., Hendrickson P. L., Marshall A. G. Electrically Compensated Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Cell for Complex Mixture Mass Analysis // Analytical Chemistry. -2011.-V. 83.-N. 17.-P. 6907-6910.

4. Brustkern A., Rempel D., Gross M. An Electrically Compensated Trap Designed to Eighth Order for FT-ICR Mass Spectrometry // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2008. - V. 19. - N. 9. - P. 1281-1285.

5. Boldin I. A., Nikolaev E. N. Fourier transform ion cyclotron resonance cell with dynamic harmonization of the electric field in the whole volume by shaping of the excitation and detection electrode assembly // Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 2011. - V. 25. - N. 1. - P. 122-126.

6. Nikolaev E. N., Boldin I. A., Jertz R., Baykut G. Initial Experimental Characterization of a New Ultra-High Resolution FTICR Cell with Dynamic Harmonization // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. -2011.-V. 22.-N. 7.-P. 1125-1133.

7. Kostyukevich Y. I., Vladimirov G. N., Nikolaev E. N. Dynamically Harmonized FT-ICR Cell with Specially Shaped Electrodes for Compensation of Inhomogeneity of the Magnetic Field. Computer Simulations of the Electric Field and Ion Motion Dynamics // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2012. - V. 23. - N. 12. - P. 2198-2207.

8. Benninghoven A., Rudenauer F. G., Werner H. W. Secondary ion mass spectrometry: basic concepts, instrumental aspects, applications and trends / New York: Wiley, 1987. 1277 P.

9. Fenn J. В., Mann M., Meng P. K., Wong S. F., Whitehouse P. M.

Electrospray ionization for mass spectrometry of large biomolecules // Science. -1989. - V. 246. - N. 4926. - P. 64-71.

10. Ho Y., Gruhler A., Heilbut A., Bader G. D., Moore L., Adams S.-L., Millar A., Taylor P., Bennett K., Boutilier K. Systematic identification of protein complexes in Saccharomyces cerevisiae by mass spectrometry // Nature. - 2002. -V. 415. - N. 6868.-P. 180-183.

11. Link A. J., Eng J., Schieltz D. M., Carmack E., Mize G. J., Morris D. R., Garvik B. M., Yates J. R. Direct analysis of protein complexes using mass spectrometry //Nature biotechnology. - 1999. - V. 17. - N. 7. - P. 676-682.

12. Matthias Wilm A. S., Houthaeve V., Breitt S., Mann M. Femtomole sequencing of proteins from polyacrylamide gels by nano-electrospray mass spectrometry // Nature. - 1996. - V. 379. - P. 466-469.

13. Tanaka K., Waki H., Ido Y., Akita S., Yoshida Y., Yoshida V., Matsuo V. Protein and polymer analyses up to m/z 100 000 by laser ionization time of flight mass spectrometry // Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 1988. -V. 2. - N. 8.-P. 151-153.

14. Adams R. P. Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry /Carol Stream: Allured Publishing Corporation, 2007. - 805 P.

15. Cottrell J., London U. Probability-based protein identification by searching sequence databases using mass spectrometry data // Electrophoresis. -1999. - V. 20. - N. 18. - P. 3551-3567.

16. Marshall A. G., Hendrickson P. L. Fourier transform ion cyclotron resonance detection: principles and experimental configurations // International Journal of Mass Spectrometry. - 2002. - V. 215. - N. 1-3. - P. 59-75.

17. Marshall A. G., Roe D. P. Theory of fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectroscopy. 5. Response to frequency-sweep excitation // Journal of Chemical Physics. - 1980. - V. 73. - N. 4. - P. 1581-1590.

18. Marshall A. G., Schweikhard L. Fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry - technique developments // International Journal of

Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1992. - V. 118. - P. 37-70.

19. Guan S. H., Kim H. S., Marshall A. G., Wahl M. P., Wood V. D., Xiang X. Z. Shrink-wrapping an ion cloud for high-performance fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry // Chemical Reviews. - 1994. - V. 94. - N. 8.-P. 2161-2182.

20. Guan S. H., Marshall A. G. Ion traps for fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry - principles and design of geometric and electric configurations // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. -1995. - V. 146-147. - P. 261-296.

21. Guan S. H., Marshall A. G. Stored waveform inverse Fourier transform (SWIFT) ion excitation in trapped-ion mass spectometry: Theory and applications // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1996. - V. 157-158.-P. 5-37.

22. Gorshkov M. V., Guan S. H., Marshall A. G. Dynamic ion trapping for fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry - simultaneous positive-ion and negative-ion detection // Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 1992. - V. 6. - N. 3. - P. 166-172.

23. Gorshkov M. V., Marshall A. G., Nikolaev E. N. Analysis and elimination of systematic-errors originating from coulomb mutual interaction and image charge in fourier-transform ion-cyclotron resonance precise mass difference measurements // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 1993. -- V. 4.-N. ll.-P. 855-868.

24. Gorshkov M. V., Nikolaev E. N. Optimal cyclotron radius for highresolution ft-icr spectrometry // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1993.-V. 125.-N. l.-P. 1-8.

25. Nikolaev E. N., Vladimirov G., Boldin I. A. Influences of Non-Neutral Plasma Effects on Analytical Characteristics of the Top Instruments in Mass Spectrometry for Biological Research // Non-Neutral Plasma Physics Viii. - 2013. -V. 1521.-P. 281-290.

26. Vladimirov G., Hendrickson P. L., Blakney G. V., Marshall A. G.,

Heeren R. M. A., Nikolaev E. N. Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Resolution and Dynamic Range Limits Calculated by Computer Modeling of Ion Cloud Motion // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. -2012. - V. 23. - N. 2. - P. 375-384.

27. Boldin I. A., Nikolaev E. N. Theory of peak coalescence in Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry // Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 2009. - V. 23. - N. 19. - P. 3213-3219.

28. Mitchell D. W., Smith R. D. Cyclotron motion of 2 coulombically interacting ion clouds with implications to fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry // Physical Review E. - 1995. - V. 52. - N. 4. - P. 4366-4386.

29. Mitchell D. W., Smith R. D. Prediction of a space charge induced upper molecular mass limit towards achieving unit mass resolution in Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry // Journal of Mass Spectrometry. -1996. - V. 31. - N. 7. - P. 771-790.

30. Stix V. H., Palladino R. W. Experiments on ion cyclotron resonance // Physics of Fluids. - 1958. - V. 1. - N. 5. - P. 446-451.

31. Stix V. H., Palladino R. W. Ion cyclotron resonance / ProP. 2d Intern. Conf. Geneva. - V. 31, 1958.

32. Wobschall D. Ion cyclotron resonance spectrometer // Review of Scientific Instruments. - 1965. - V. 36. - N. 4. - P. 466-475.

33. Beauchamp J. L. Theory of Collision-Broadened Ion Cyclotron Resonance Spectra // The Journal of Chemical Physics. - 1967. - V. 46. - N.4. - P. 1231-1243.

34. Beauchamp J. L., Anders L. R., Baldeschwieler J. D. Ion-molecule reactions in chloroethylene by ion cyclotron resonance spectroscopy // Journal of the American Chemical Society. - 1967. - V. 89. - N. 18. - P. 4569-4577.

35. Guan S. H. General phase modulation method for stored waveform inverse fourier-transform excitation for fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometiy // Journal of Chemical Physics. - 1989. - V. 91. - N. 2. - P. 775-

36. Wobschall D., Graham Jr J. R., Malone D. P. Ion cyclotron resonance and the determination of collision cross sections // Physical Review. - 1963. - V. 131.-N. 4.-P. 1565-1571.

37. Baldeschwieler J. D. Ion cyclotron resonance spectroscopy // Science. -1968. - V. 159. - N. 3812. - P. 263-273.

38. Baldeschwieler J. D., Woodgate S. S. Ion cyclotron resonance spectroscopy // Accounts of Chemical Research. - 1971. - V. 4. - N. 3. - P. 114120.

39. Beauchamp J. L., Armstrong J. V. An Ion Ejection Technique for the Study of Ion-Molecule Reactions with Ion Cyclotron Resonance Spectroscopy // Review of Scientific Instruments. - 1969. - V. 40. - N. 1. - P. 123-128.

40. Ridge D. P., Beauchamp J. L. Application of Ion Cyclotron Resonance to the Study of Inelastic Excitation by Low-Energy Electrons // The Journal of Chemical Physics. - 1969. - V. 51. - N. 1. - P. 470-471.

41. Beauchamp J. L., Dunbar R. P. Identification of C2H50+ structural isomers by ion cyclotron resonance spectroscopy // Journal of the American Chemical Society. - 1970. - V. 92. - N. 6. - P. 1477-1485.

42. Beauchamp J. L. Ion cyclotron resonance spectroscopy // Annual Review of Physical Chemistry. - 1971. - V. 22. - N. 1. - P. 527-561.

43. Beauchamp J. L., Foster M. S. Potential of ion cyclotron resonance spectroscopy for the study of the intrinsic properties and reactivity of transition metal complexes in the gas phase. Ion-molecule reactions of iron pentacarbonyl // Journal of the American Chemical Society. - 1971. - V. 93. - N. 19. - P. 49244926.

44. McMahon V. B., Beauchamp J. L. Determination of Ion Transit Times in an Ion Cyclotron Resonance Spectrometer // Review of Scientific Instruments. -1971.-V. 42.-N. 11.-P. 1632-1638.

45. Beauchamp J. L., Caserio M. P. Ion-molecule reactions of 2-butanol by ion cyclotron resonance spectroscopy // Journal of the American Chemical Society.

- 1972. - V. 94. - N. 8. - P. 2638-2646.

46. McMahon V. B., Beauchamp J. L. A Versatile Trapped Ion Cell for Ion Cyclotron Resonance Spectroscopy // Review of Scientific Instruments. - 1972. -V. 43. - N. 3. - P. 509-512.

47. Beauchamp J. L. Ion cyclotron resonance studies of endothermic reactions of UF generated by surface ionization // The Journal of Chemical Physics. - 1976. - V. 64. - N. 3. - P. 929-935.

48. Guan S. H., Wahl M. P., Marshall A. G. Elimination of frequency drift from fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectra by digital quadrature heterodyning - ultrahigh mass resolving power for laser-desorbed molecules // Analytical Chemistry. - 1993. - V. 65. - N. 24. - P. 3647-3653.

49. Schweikhard L., Guan S. H., Marshall A. G. Quadrupolar excitation and collisional cooling for axialization and high-pressure trapping of ions in fouriertransform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1992. - V. 120. - N. 1-2. - P. 71-83.

50. Guan S. H., Wahl M. P., Wood V. D., Marshall A. G. Enhanced mass resolving power, sensitivity, and selectivity in laser-desorption fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry by ion axialization and cooling // Analytical Chemistry. - 1993. - V. 65. - N. 13. - P. 1753-1757.

51. Guan S. H., Marshall A. G., Wahl M. P. MS/MS with high detection efficiency and mass resolving power for product ions in fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry // Analytical Chemistry. - 1994. - V. 66. -N. 8.-P. 1363-1367.

52. Marshall A. G., Guan S. H. Advantages of high magnetic field for Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry // Rapid Communications in Mass Spectrometiy. - 1996. - V. 10. - N. 14. - P. 1819-1823.

53. Comisarow M. B. Comprehensive theory for ion cyclotron resonance power absorption: application to line shapes for reactive and nonreactive ions // The Journal of Chemical Physics. - 1971. - V. 55. - N.l - P. 205-217.

54. Comisarow M. B., Marshall A. G. Fourier transform ion cyclotron

resonance spectroscopy // Chemical Physics Letters. - 1974. - V. 25. - N. 2. - P. 282-283.

55. Comisarow M. B., Marshall A. G. Frequency-sweep Fourier transform ion cyclotron resonance spectroscopy // Chemical Physics Letters. - 1974. - V. 26. -N. 4.-P. 489-490.

56. Comisarow M. B., Marshall A. G. Selective-phase ion cyclotron resonance spectroscopy // Canadian Journal of Chemistry. - 1974. - V. 52. - N. 10. -P. 1997-1999.

57. Comisarow M. B., Marshall A. G. Resolution-enhanced Fourier transform ion cyclotron resonance spectroscopy // The Journal of Chemical Physics. - 1975. - V. 62. - N. 1. - P. 293-295.

58. Comisarow M. B., Marshall A. G. Theory of Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectroscopy. I. Fundamental equations and low-pressure line shape // The Journal of Chemical Physics. - 1976. - V. 64. - N.l - P. 110-119.

59. Comisarow M. B. Signal modeling for ion cyclotron resonance // The Journal of Chemical Physics. - 1978. - V. 69. - N.9 - P. 4097-4104.

60. Comisarow M. B., Grassi V., Parisod G. Fourier transform ion cyclotron double resonance // Chemical Physics Letters. - 1978. - V. 57. - N. 3. - P. 413-416.

61. Comisarow M. B. Fundamental-aspects and applications of fouriertransform ion-cyclotron resonance spectrometry // Analytica Chimica Acta. - 1985. -V. 178.-N. l.-P. 1-15.

62. Chen S. P., Comisarow M. B. Simple physical models for coulomb-induced frequency-shifts and coulomb-induced inhomogeneous broadening for like and unlike ions in fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry // Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 1991. - V. 5. - N. 10. - P. 450455.

63. Chen S. P., Comisarow M. B. Modeling coulomb effects in fouriertransform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry by charged disks and charged cylinders // Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 1992. - V. 6. -

N. l.-P. 1-3.

64. Comisarow M. B., Marshall A. G. The early development of Fourier transform ion cyclotron resonance (PT-ICR) spectroscopy // Journal of Mass Spectrometry. - 1996. - V. 31. - N. 6. - P. 581-585.

65. Nikolaev E. N., Jertz R., Grigoryev A., Baykut G. Fine Structure in Isotopic Peak Distributions Measured Using a Dynamically Harmonized Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Cell at 7 T // Analytical Chemistry. - 2012. -V. 84. - N. 5. - P. 2275-2283.

66. Nikolaev E. N., Popov I. A., Kononikhin A. S., Indeykina M. I., Kukaev E. N. High-resolution mass-spectrometry analysis of peptides and proteins // Russian Chemical Reviews. - 2012. - V. 81. - N. 11. - P. 1051-1070.

67. Kostyukevich Y., Kononikhin A., Popov I., Nikolaev E. Simple Atmospheric Hydrogen/Deuterium Exchange Method for Enumeration of Labile Hydrogens by Electrospray Ionization Mass Spectrometry // Analytical Chemistry. -2013.-V. 85.-N. 11.-P. 5330-5334.

68. Romanowski G., Wanczek K. Temperature and Size-Dependent Fragmentation of Carbon-Dioxide Clusters // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1984. - V. 62. - N. 3. - P. 277-288.

69. Wanczek K. Ion-Cyclotron Resonance Spectrometry - a Review // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1984. - V. 60. - N. l.-P. 11-60.

70. Kofel P., Allemann M., Kellerhals H., Wanczek K. External Generation of Ions in Icr Spectrometry // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1985. - V. 65. - N. 1. - P. 97-103.

71. Gabling R., Romanowski G., Wanczek K. A Tandem Cluster-Beam Quistor Quadrupole Instrument for the Study of Cluster Ions // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1986. - V. 69. - N. 2. - P. 153162.

72. Allemann M., Kofel P., Kellerhals H., Wanczek K. Ejection of Low-Mass Charged-Particles in High Magnetic-Field Icr Spectrometers // International

Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1987. - V. 75. - N. 1. - P. 47-54.

73. Gabrielse G. Detection, Damping, and Translating the Center of the Axial Oscillation // Physical Review A. - 1984. - V. 29. - N. 2. - P. 462-469.

74. Gabrielse G., Mackintosh F. Cylindrical Penning Traps with Orthogonalized Anharmonicity Compensation // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1984. - V. 57. - N. 1. - P. 1-17.

75. Gabrielse G., Haarsma L., Rolston S. Open-Endcap Penning Traps for High-Precision Experiments // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1989. - V. 88. - N. 2-3. - P. 319-332.

76. Guan S. H., Xiang X. Z., Marshall A. G. Axial and radial ion cloud compression - coupling of magnetron and cyclotron motion to axial motion in a segmented cubic fourier-transform ion-cyclotron resonance ion trap // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1993. - V. 124. - N. 1. - P. 5367.

77. Guan Z. Q., Hofstadler S. A., Laude D. A. Remeasurement of electrosprayed proteins in the trapped ion cell of a fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometer // Analytical Chemistry. - 1993. - V. 65. - N. 11. - P. 1588-1593.

78. Cornell E., Weisskoff R., Boyce K., Flanagan R., Lafyatis G., Pritchard D. Single-Ion Cyclotron-Resonance Measurement of M(co+) M(n2+) // Physical Review Letters. - 1989. - V. 63. - N. 16. - P. 1674-1677.

79. van Agthoven M. A., Delsuc M. A., Bodenhausen G., Rolando P. Towards analytically useful two-dimensional Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2013. -V. 405.-N. 1.-P. 51-61.

80. Avila B. M. F., Vaz B. G., Pereira R., Gomes A. O., Pereira R. P. L., Corilo Y. E., Simas R. P., Nascimento H. D. L., Eberlin M. N., Azevedo D. A. Comprehensive Chemical Composition of Gas Oil Cuts Using Two-Dimensional Gas Chromatography with Time-of-Flight Mass Spectrometry and Electrospray Ionization Coupled to Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass

Spectrometry // Energy and Fuels. - 2012. - V. 26. - N. 8. - P. 5069-5079.

81. Dutriez V., Courtiade M., Ponthus J., Thiebaut D., Dulot H., Hennion M. P. Complementarity of Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry and high temperature comprehensive two-dimensional gas chromatography for the characterization of resin fractions from vacuum gas oils // Fuel. - 2012. - V. 96.-N. l.-P. 108-119.

82. Muller H., Adam F. M., Panda S. K., Al-Jawad H. H., Al-Hajji A. A. Evaluation of Quantitative Sulfur Speciation in Gas Oils by Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry: Validation by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2012. - V. 23. - N. 5. - P. 806-815.

83. van Agthoven M. A., Coutouly M. A., Rolando P., Delsuc M. A. Two-dimensional Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry: reduction of scintillation noise using Cadzow data processing // Rapid Communications in Mass Spectrometry - 2011. - V. 25. - N. 11. - P. 1609-1616.

84. Belov M. E., Gorshkov M. V., Alving K., Smith R. D. Optimal pressure conditions for unbiased external ion accumulation in a two-dimensional radio-frequency quadrupole for Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry // Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 2001. - V. 15. - N. 21.-P. 1988-1996.

85. Guan S. H., Jones P. R. A Theoiy for Two-Dimensional FourierTransform Ion-Cyclotron Resonance Mass-Spectrometry // Journal of Chemical Physics. - 1989. - V. 91. - N. 9. - P. 5291-5295.

86. Bensimon M., Zhao G. H., Gaumann V. A Method to Generate Phase Continuity in Two-Dimensional Fourier-Transform Ion-Cyclotron Resonance Mass-Spectrometry // Chemical Physics Letters. - 1989. - V. 157. - N. 1-2. - P. 97100.

87. Pfandler P., Bodenhausen G., Rapin J., Houriet R., Gaumann V. Two-Dimensional Fourier-Transform Ion-Cyclotron Resonance Mass-Spectrometry // Chemical Physics Letters. - 1987. - V. 138. - N. 2-3. - P. 195-200.

88. Wang M., Marshall A. G. A screened electrostatic ion trap for enhanced mass resolution, mass accuracy, reproducibility, and upper mass limit in fouriertransform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry // Analytical Chemistry. -1989. - V. 61.-N. 11.-P. 1288-1293.

89. Wang M. D., Marshall A. G. Elimination of z-ejection in fouriertransform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry by radio-frequency electric-field shimming // Analytical Chemistry. - 1990. - V. 62. - N. 5. - P. 515-520.

90. Wang Y., Franzen J., Wanczek K. The Nonlinear Resonance Ion Trap. 2. a General Theoretical-Analysis // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1993. - V. 124. - N. 2. - P. 125-144.

91. Wang Y., Wanczek K. A New Ion-Cyclotron Resonance Cell for Simultaneous Trapping of Positive and Negative-Ions // Review of Scientific Instruments. - 1993. - V. 64. - N. 4. - P. 883-889.

92. Wang Y., Wanczek K., Jiang X., Hua Z. Exact 2-Dimensional Quadrupole Field and Superposition of a Homogeneous Field // Review of Scientific Instruments. - 1993. - V. 64. - N. 9. - P. 2585-2590.

93. Knobeler M., Wanczek K. Suppression, Amplification and Application of the 3rd Harmonic of the Cyclotron Frequency in Ion-Cyclotron Resonance Spectrometry // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. -1993. - V. 125. - N. 2-3. - P. 127-134.

94. Knobeler M., Wanczek K. P. In-cell matrix-assisted laser desorption-ionization fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 1996. - V. 7. - N. 10. - P. 10261033.

95. Knobeler M., Wanczek K. P. Theoretical investigation of improved ion trapping in matrix-assisted laser desorption/ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry: independence of ion initial velocity // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1997. - V. 163. -N. 1-2.-P. 47-68.

96. Grosshans P. B., Marshall A. G. Theory of ion-cyclotron resonance

mass-spectrometry - resonant excitation and radial ejection in orthorhombic and cylindrical ion traps // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1990. - V. 100. - N.31- P. 347-379.

97. Grosshans P. B., Shields P. J., Marshall A. G. Comprehensive theory of the fourier-transform ion-cyclotron resonance signal for all ion trap geometries // Journal of Chemical Physics. - 1991. - V. 94. - N. 8. - P. 5341-5352.

98. Marshall A. G., Grosshans P. B. Fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry - the teenage years // Analytical Chemistry. - 1991. -V. 63.-N. 4. - P. A215-A229.

99. Brown L., Gabrielse G., Helmerson K., Tan J. Cyclotron Motion in a Microwave Cavity - Lifetime and Frequency-Shifts // Physical Review A. - 1985. -V. 32. -N. 6. - P. 3204-3218.

100. Brown L., Gabrielse G. Geonium Theory - Physics of a Single Electron or Ion in a Penning Trap // Reviews of Modern Physics. - 1986. - V. 58. - N. 1. - P. 233-311.

101. Gabrielse G. The true cyclotron frequency for particles and ions in a Penning trap // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. -2009. - V. 279. - N. 2. - P. 107-112.

102. Gabrielse G. Why Is Sideband Mass Spectrometry Possible with Ions in a Penning Trap? // Physical Review Letters. - 2009. - V. 102. - N. 17. -P. 172501(4).

103. Gabrielse G., Fei X., Helmerson K., Rolston S., Tjoelker R., Trainor V., Kalinowsky H., Haas J., Keils W. 1st Capture of Antiprotons in a Penning Trap - a Kiloelectronvolt Source // Physical Review Letters. - 1986. - V. 57. - N. 20. - P. 2504-2507.

104. Gabrielse G., Fei X., Orozco L., Tjoelker R., Haas J., Kalinowsky H., Trainor V., Keils W. Cooling and Slowing of Trapped Antiprotons Below 100 Mev // Physical Review Letters. - 1989. - V. 63. - N. 13. - P. 1360-1363.

105. Tan J., Gabrielse G. One Electron in an Orthogonalized Cylindrical Penning Trap // Applied Physics Letters. - 1989. - V. 55. - N. 20. - P. 2144-2146.

106. Limbach P. A., Grosshans P. B., Marshall A. G. Experimental-determination of the number of trapped ions, detection limit, and dynamic-range in fourier-transform ion-cyclotron resonance mass-spectrometry // Analytical Chemistry. - 1993. - V. 65. - N. 2. - P. 135-140.

107. Anderson W. A. Electrical current shims for correcting magnetic fields // Review of Scientific Instruments. - 1961. - V. 32. - N. 3. - P. 241-250.

108. Anderson W. A. Electrical Current Shims for Correcting Magnetic Fields // Review of Scientific Instruments. - 2004. - V. 32. - N. 3. - P. 241-250.

109. Samarskii A. A. The theory of difference schemes / New York: CRC Press, 2001. -786 P.