動的キャリブレーションは、電荷検出質量分析のために個々のイオンの高精度の電荷測定を可能にします

電荷検出質量分析（CDMS）は、電荷感受性アンプによって個々のイオンによってシリンダーに誘導される電荷の測定に依存します。高精度の電荷測定のために、検出シリンダーは静電線形イオントラップ（ELIT）に埋め込まれ、イオンはシリンダーを介して前後に振動し、複数の測定が行われます。電荷状態を低い誤差率で割り当てるには、各イオンの電荷を約0.2基準電荷の不確実性（根平均偏差）で決定する必要があります。ここでは、内部標準を使用した電荷測定の動的キャリブレーションにより、大きなイオンで高精度の電荷測定を実現できることを示します。内部標準は、無線周波数信号を使用して、小さなアンテナを使用して、検出シリンダーを照射することにより生成されます。このアプローチを使用して、約5×10-4の相対的な電荷の不確実性を取得し、最大500の電荷を持つ単一イオンで電荷国家解像度を達成できるようにしました。このアプローチの別のアプリケーションでは、検出シリンダーは、ELITエンドキャップの電位がトラップモードに切り替えられたときに生成されるトランジェントに対抗する信号で照射されます。このアプローチを使用して、切り替え後のデッドタイム（信号を分析できません）は、桁違い以上削減されました。最大500の料金を備えたイオンの電荷状解像度により、料金を正確に調整することができました。結果は、動的キャリブレーションを伴う電荷感受性アンプの応答が、初等電荷のごく一部内で線形であることを示しています。

Charge detection mass spectrometry (CDMS) depends on the measurement of the charge induced on a cylinder by individual ions by means of a charge-sensitive amplifier. For high-accuracy charge measurements, the detection cylinder is embedded in an electrostatic linear ion trap (ELIT), and the ions oscillate back and forth through the cylinder so that multiple measurements are made. To assign the charge state with a low error rate, the charge of each ion must be determined with an uncertainty (root-mean-square deviation) of around 0.2 elementary charges. We show here that high-accuracy charge measurements can be achieved for large ions by dynamic calibration of the charge measurement using an internal standard. The internal standard is generated by irradiating the detection cylinder, by means of a small antenna, with a radiofrequency signal. Using this approach, we have obtained a relative charge uncertainty of around 5 × 10-4, allowing charge-state resolution to be achieved for single ions with up to 500 charges. In another application of this approach, the detection cylinder is irradiated with a signal that counteracts the transients generated when the potentials on the ELIT end-caps are switched to trapping mode. Using this approach, the dead time after switching (during which the signal cannot be analyzed) has been reduced by more than an order of magnitude. With charge-state resolution for ions with up to 500 charges, we were able to calibrate the charges precisely. The results show that the response of the charge-sensitive amplifier with dynamic calibration is linear to within a small fraction of an elementary charge.