Un obturador Bradbury-Nielsen (o puerta Bradbury-Nielsen ) es un tipo de puerta de iones eléctricos, que fue propuesto por primera vez en un artículo de Norris Bradbury y Russel A. Nielsen, donde lo usaron como filtro de electrones . [1] Hoy en día se utilizan en el campo de la espectrometría de masas , donde se utilizan tanto en espectrómetros de masas TOF como en espectrómetros de movilidad iónica [2] , así como en espectrómetros de masas por transformada de Hadamard (una variante de TOF-MS). [3] [4] El obturador Bradbury-Nielsen es ideal para inyectar pulsos cortos de iones y puede usarse para mejorar la resolución de masa de los instrumentos TOF al reducir el tamaño del pulso inicial en comparación con otros métodos de inyección de iones.
El concepto detrás del obturador Bradbury-Nielsen es aplicar un voltaje de alta frecuencia con un desfase de 180° a cables alternos en una rejilla ortogonal a la trayectoria del haz de iones. Esto da como resultado que las partículas cargadas solo pasen directamente a través del obturador en ciertos momentos de la fase de voltaje (φ=nπ/2), cuando la diferencia de potencial entre los cables de la rejilla es cero. En otras ocasiones, el haz de iones se desvía hasta cierto ángulo debido a la diferencia de potencial entre los cables vecinos. Esta deflexión es divergente: los iones que pasan a través de rendijas alternas se desvían en direcciones opuestas. El ángulo de deflexión máximo [4] se puede calcular mediante
tan α = k V p / V 0
donde α es el ángulo de deflexión, k es una constante de deflexión, V p es el voltaje del cable (+V p en un conjunto de cables y -V p en el otro) y V 0 es el voltaje de aceleración de iones en eV. La constante de deflexión k se puede calcular mediante
k = π / 2ln[cuna(πR/2d)]
donde R es el radio del alambre y d es el espaciamiento de los alambres.
Se ha informado de una puerta Bradbury-Nielsen micromecanizada a partir de una oblea de silicio sobre un aislante . [5] [6]