La espectrometría de energía cinética de iones analizados en masa ( MIKES ) es una técnica de espectrometría de masas mediante la cual se obtienen espectros de masas de un instrumento sectorial que incorpora al menos un sector magnético más un sector eléctrico en geometría inversa (el haz ingresa primero al sector magnético). [1] [2] [3] El voltaje de aceleración V y el campo magnético B se establecen para seleccionar los iones precursores de un m/z particular . Luego, los iones precursores se disocian o reaccionan en una región libre de campo eléctrico entre los dos sectores. La relación entre la energía cinética y la carga de los iones del producto se analiza escaneando el campo del sector eléctrico E. El ancho de los picos del espectro de iones del producto está relacionado con la distribución de liberación de energía cinética para el proceso de disociación. [4]
MIKES fue desarrollado en la Universidad de Purdue en 1973 por Beynon , Cooks , JW Amy, WE Baitinger y TY Ridley. [5] MIKES fue inventado porque los investigadores de Purdue y Cornell pensaron que si el ion original se seleccionaba por masa antes de la disociación y el análisis de masa de los productos por el sector eléctrico, sería más fácil estudiar los iones metaestables y la disociación inducida por colisión (CID). [6] Esto fue un logro porque combinó la utilidad de instrumentos anteriores, como el espectrómetro de energía cinética de iones, con la capacidad de seleccionar por masa los iones precursores. Ese ion precursor se selecciona por masa con el sector magnético. Luego, los productos de disociación se analizan por masa utilizando el sector eléctrico. "Las formas de pico reveladas a partir del escaneo del sector eléctrico pueden proporcionar información sobre la liberación de energía cinética durante la fragmentación y sobre la absorción de energía cinética durante los procesos de colisión iónica". [ cita requerida ] La dispersión de velocidades debido a la liberación de energía cinética conduce a los picos metaestables anchos característicos observados utilizando las técnicas MIKES. [5]
MIKES es una técnica potente que se utiliza para estudios estructurales de compuestos orgánicos, iones gaseosos y también para el análisis directo de mezclas complejas sin separación de los componentes. [3] [7] En otras palabras, se utiliza para estudios de estructura molecular . [8] La razón por la que MIKES es bueno para estudios de estructura molecular se debe a la geometría inversa de MIKES. El esquema de MIKES muestra que las especies iónicas en la fuente entran en el campo magnético. Después de lo cual, la química se estudia más tarde en la segunda región libre de campo (FFR) escaneando el sector eléctrico que define la naturaleza de los fragmentos midiendo su energía cinética. Esto provoca fragmentaciones unimoleculares competitivas que se pueden observar en los espectros MIKE. Además, si se lleva gas a la segunda FFR, se inducirá más disociación por colisión, que aparecerá más tarde en los espectros MIKE. [3]
Este análisis utiliza instrumentos de geometría inversa (tipo BE). Estos instrumentos utilizan un sector magnético frontal que permite la selección exclusiva de la masa del ion precursor. La región de fragmentación se encuentra entre los dos analizadores. El análisis del sector eléctrico proporciona el espectro del ion producto. MIKES también se puede utilizar para la medición directa de los valores de liberación de energía cinética. [9]
MIKES, como su nombre lo indica, se utiliza para espectrometría de energía cinética. Esto significa que se necesitan ciertos criterios para lograrlo. Una de esas características de MIKES es que tiene una alta resolución de energía cinética y una buena resolución angular . [7] Esto se debe al hecho de que MIKES tiene un bajo voltaje de aceleración, alrededor de 3 kilovoltios. [3] Otra característica es que tiene un buen bombeo diferencial entre las diversas regiones del instrumento. Además, MIKES tiene múltiples sistemas para introducir y/o supervisar los gases o vapores de colisión y la capacidad de variar la altura y el ancho de la rendija. Esto evita el favoritismo al determinar las distribuciones de energía cinética. Aunque ahora es común, en la década de 1970, MIKES tenía una gran compatibilidad informática que permitía obtener estructuras moleculares fácilmente. [7]
Una desventaja de MIKES es que las observaciones se realizan más tarde en la trayectoria de vuelo de los iones en comparación con otros métodos. Además, normalmente se descompondrá una menor cantidad de iones . Esto, a su vez, hará que la sensibilidad sea menor que otros métodos de espectroscopia de energía cinética. [10]