Where have all the ions gone, long time passing? Tandem quadrupole mass spectrometers with atmospheric pressure ionization sensitivity gains since the mid‐1970s. A perspective
Notice bibliographique
Résumé
The gains in sensitivity since 1975 for quadrupole mass spectrometers equipped with atmospheric pressure ionization (API), and in particular triple quadrupole mass spectrometers (QqQs) since 1981, have been driven by the needs of the environmental, biomedical, agricultural, and other scientific research, industrial, regulatory, legal, and sporting communities to continually achieve lower limits of quantitation and identification. QqQs have realized a one-million-fold improvement in sensitivity attempting to address these needs over the past two score years. It is the purpose of this article to describe how that came about, not through an exhaustive review of the literature, but rather by describing what general approaches were used across the industry to improve sensitivity and provide some examples to illustrate its evolution. The majority of the gains came from the ion source and its interface to the vacuum system. "Sampling efficiency" is a measurement of the losses in this area so will be a focus of this review. The discovery of the phenomenon of collisional focusing was key to improving sampling efficiency because it enabled designs that increased the ion-containing gas loads from the ion source, using staged differential pumping backed by increasingly larger pumps, and prevented the scattering losses of ions in the resulting gas expansion inside vacuum. Likewise, systems with smaller pumps and lower ion-containing gas loads could be designed with size and cost reduction in mind while maintaining reasonable sampling efficiencies. As a consequence, advancements in the designs of both larger and smaller turbomolecular vacuum pumps were accelerated by pump manufacturers to accommodate the explosive growth in the use of API-QqQ and API-ion trap mass spectrometers that occurred in the 1990s and continued into the new millennium. Sampling efficiency was further improved by increasing the ion yield from electrospray by increasing the rate of droplet desolvation. An estimate of the practical limit to further sensitivity improvements beyond what has been achieved to date is provided to shed light on what to expect in the future. Lastly, the implications and unforeseen consequences of the sensitivity gains are considered with a particular focus on how they have enabled a dramatic increase in daily sample throughput on triple quadrupole and other types of mass spectrometers.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,007 |
| Communication savante | 0,007 | 0,018 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,006 | 0,008 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».