Movimiento ciclótrico de dos nubes de iones que interactúan coulombianamente con implicaciones para la espectrometría de masas por resonancia de ciclotrón ionica por transformada de Fourier

Este trabajo investiga el movimiento ciclótrico de dos nubes de iones que interactúan coulombianamente con diferentes relaciones masa-carga. La geometría de la trampa, así como la forma de cada nube de iones, determina el número máximo de iones que pueden ser confinados en una trampa de iones tipo Penning. Consideramos los dos casos importantes de nubes de iones con forma esférica o cilíndrica. Estos modelos exhiben los efectos más importantes de carga espacial en la espectrometría de masas por resonancia de ciclotrón iónica por transformada de Fourier, incluyendo desplazamientos de frecuencia, modulación de amplitud y fase, y bloqueo de fase. Tanto los desplazamientos de frecuencia positivos como negativos son posibles para nubes de iones esféricas cuando sus radios ciclótricos difieren. Debido a la interacción coulombiana entre las nubes de iones, ocurren tanto la modulación del radio ciclótrico como la modulación de fase. Esta modulación aumenta de forma inversa a la diferencia de frecuencia ciclótrica. El bloqueo de fase ciclótrica ocurre cuando dos nubes de iones tienen relaciones masa-carga similares y una población de iones suficientemente grande, en cuyo momento un espectro de masas muestra solo un único pico. Las nubes de iones esféricas son generalmente más propensas a bloquear la fase que las nubes de forma cilíndrica. El umbral de bloqueo de fase establece límites en la resolución máxima, precisión de masa y rango dinámico alcanzable a través de la espectrometría de masas. El bloqueo de fase se trata en detalle y nuestros resultados se comparan con datos experimentales publicados anteriormente. El modelo presente describe cuantitativamente el inicio del bloqueo de fase así como las tendencias generales en los desplazamientos de frecuencia y las abundancias medidas justo antes del bloqueo de fase.