Desorption laser et spectrometrie de masse par temps de vol. Aspects fondamentaux. Applications

par PIERRE CHAURAND

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Serge Della Negra.

Soutenue en 1994

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

La technique de spectrometrie de masse par temps de vol est actuellement un outil tres performant pour l'analyse d'ions moleculaires de masses elevees (100 000 u et plus). Le passage en phase gazeuse et l'ionisation de telles molecules sont devenus possibles grace a la technique de production des ions appelee maldi (matrix assisted laser desorption ionization). Elle consiste a melanger les macromolecules avec une matrice organique ayant pour propriete d'absorber a la longueur d'onde du laser utilise. Un depot solide du melange est ensuite soumis a des tirs laser pulses qui ejectent les macromolecules intactes en grand nombre. Des etudes fondamentales sur les processus de desorption-ionisation ont ete effectuees. Nous avons mis en evidence que le choix de la matrice influence beaucoup le type d'ions formes (multimeres ou multicharges) et leur metastabilite. Des irradiances laser faibles, de quelque 10#6 w/cm#2, sont necessaires. Dans ces conditions, nous montrons que les resolutions en masse sont optimales et que la precision relative obtenue sur les valeurs des masses moleculaires atteint quelque 10#-#4 (soit 5 u pour des masses de l'ordre de 30 000 u). Nous avons egalement mis en evidence que l'angle d'emission des ions moleculaires en maldi depend de l'angle d'incidence de la lumiere laser. Au cours des processus d'ejection, les ions moleculaires sont emis dans la direction inverse de la lumiere laser. Cet effet est particulierement important pour la conception de l'espace accelerateur des ions moleculaires dans les spectrometres de masse a temps de vol. Les problemes lies a la detection de ces ions moleculaires de hautes masses ont aussi ete etudies en detail. Une valeur seuil en vitesse d'impact de l'ordre de 0,5. 10#4m/s a pu etre determinee pour l'emission electronique. Enfin, des exemples d'applications sur l'identification en masse de molecules de c#6#0 et de molecules derivees (par exemple c#6#0f#x) sont presentes et differentes techniques de production des ions sont comparees

Titre traduit

Laser desorption and time-of-flight mass spectrometry. Fundamental aspects. Applications

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