DE102008025974B3 - Auswertung von Frequenzmassenspektren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Auswertung von Massenspektren aus Frequenzmassenspektrometer, in denen Ionen zu massenspezifischen Schwingungen oder Zyklotronbewegungen angeregt werden und die Ionenbewegung als Zeitsignal detektiert wird. Die Erfindung besteht darin, dass zum Nachweis einer Parameterdrift, die während der Aufnahme eines Zeitsignals in einem Frequenzmassenspektrometer auftritt, die Momentanfrequenz oder das Phasenspektrum einer Frequenzkomponente untersucht wird, ob die Momentanfrequenz während der Aufnahme konstant ist bzw. ob das Phasenspektrum von dem Phasenspektrum eines harmonischen Zeitsignals abweicht.

Description

  • Anwendungsgebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf die Auswertung von Massenspektren aus Frequenzmassenspektrometer, in denen Ionen zu massenspezifischen Schwingungen oder Zyklotronbewegungen angeregt werden und die Ionenbewegung als Zeitsignal detektiert wird.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen wird heute unter einem Fouriertransformations-Massenspektrometer (FT-MS) ein Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometer (ICR-MS) verstanden, in dem Ionenpakete in einem starken Magnetfeld zu massenspezifischen Zyklotronbewegungen angeregt werden und die angeregten Ionen in Detektionselektroden Bildströme erzeugen. Die Bildströme werden als Zeitsignal erfasst und durch eine Fouriertransformation in ein Frequenzspektrum umgewandelt werden. Da die Zyklotronfrequenz umgekehrt proportional zur Masse eines Ions ist, kann das Frequenzspektrum in ein Massenspektrum überführt werden. Die Ionen werden in einer ICR-Messzelle radial durch das Magnetfeld und axial durch elektrische Potentiale eingeschlossen.
  • Das Magnetfeld von ICR-Massenspektrometern wird bis auf wenige Ausnahmen durch supraleitende Spulen bei Temperaturen von flüssigem Helium erzeugt und erreicht Feldstärken von bis zu 15 Tesla. Da das Magnetfeld einer supraleitenden Spule außerordentlich stabil ist und die Frequenzmessungen zu den genauesten Messverfahren gehören, weisen die ICR-Massenspektrometer unter den Massenspektrometern die beste Massenauflösung und Massenrichtigkeit auf. Die Zyklotronfrequenz kann sich allerdings durch eine Raumladung in der ICR-Messzelle verschieben, die von den Ionen selber erzeugt wird. Aus der Offenlegungsschrift US 2002/0130259 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem ein Frequenzspektrum in ein Massenspektrum umgerechnet wird, wobei eine über die Messzeit gemittelte Verschiebung der Zyklotronfrequenzen korrigiert wird, die durch Raumladung verursacht worden ist. Eine Korrektur kann nur für den Fall erfolgen, dass Ionen gleicher Masse mit unterschiedlichen Ladungszuständen vorliegen, da das Verfahren Massendifferenzen minimiert, die zwischen den Ionen gleicher Masse nach dem Herausrechnen (Entfalten) der Ladungszustände auftreten. Wie Simulationen zeigen, beeinflussen und verformen sich die auf Zyklotronbahnen umlaufenden Ionenpakete aber auch während der Messung aufgrund von Wechselwirkungen innerhalb einzelner Ionenpakete und zwischen verschiedenen Ionenpaketen. Die Raumladung und damit auch die Zyklotronfrequenzen der Ionenpakete können während der Messzeit einer zeitlichen Drift unterliegen. Die elektrischen Potentiale für den axialen Einschluss der Ionen in die Messzelle beeinflussen ebenfalls die Zyklotronfrequenz und müssen zumindest während der Messzeit kon stant sein. Alle Arten von zeitlichen Parameterdriften während der Messzeit führen zu zeitlichen Frequenzmodulationen im Zeitsignal, die wiederum dazu führen, dass die Linienbreiten im Frequenzspektrum zunehmen und folglich die Massenauflösung herabgesetzt wird. Zudem wird die Massenbestimmung bei einer „verschmierten” Linie ungenauer.
  • Es gibt eine andere Klasse von Massenspektrometern, in denen Ionenpakete entlang einer Raumrichtung in einem harmonischen parabelförmigen Potential und senkrecht dazu durch radial wirkende Kräfte gespeichert werden. Die radial wirkenden Kräfte können beispielsweise Magnetfelder, durch Hochfrequenzfelder erzeugte Pseudopotentiale oder elektrostatische Felder zwischen Zentralelektroden und äußeren Schalenelektroden sein. Bei dieser Art von Massenspektrometern wird nicht eine Zyklotronbewegung, sondern eine Schwingungsbewegung in dem harmonischen Potential detektiert. Falls das harmonische Potential quer zur Schwingungsrichtung räumlich homogen ist, bleibt ein Ionenpaket aus Ionen gleicher Masse in seiner Form erhalten. Die Ionen verschiedener Massen schwingen als kohärente Ionenpakete mit verschiedenen Frequenzen und induzieren in Detektionselektroden Bildströme, die zeitlich aufgelöst detektiert werden. Das aufgenommene Zeitsignal wird wie bei ICR-Massenspektrometern mittels einer Fouriertransformation in ein Frequenzspektrum umgewandelt und durch eine entsprechende Umrechnung der Frequenzachse in ein Frequenzmassenspektrum überführt.
  • Zu dieser Klasse von „Schwingungsmassenspektrometern” gehören unter anderen folgende Ausführungsformen:
    • – dreidimensionale Hochfrequenz-Quadrupol-Ionenfallen mit Detektionselektroden für Bildströme aus den Patentschriften US 5,625,186 A (Frankevich et al.) und US 5,283,436 A (Wang),
    • – lineare Hochfrequenz-Quadrupol-Ionenfallen mit Detektionselektroden für Bildströme, wobei die Ionen zwischen zwei Polstäben schwingen und die Detektionselektroden zwischen den Polstäben angeordnet sind ( US 6,403,955 B1 von Senko),
    • – eine elektrostatische Ionenfalle, die von der Firma Thermo-Fischer unter dem Namen „Orbitrap®” vertrieben wird und in der Ionen einerseits in einem elektrischen Radialfeld umlaufen und andererseits in einer dazu senkrechten Richtung in einem parabelförmigen elektrischen Potential schwingen. Die dazu notwendigen elektrischen Potentiale werden durch eine geschickte Formgebung einer inneren spindelförmigen Elektrode, die auf einem anziehenden Potential gehalten wird, und einer äußeren Schale, an der ein anziehendes Potential anliegt, erzeugt.
  • Aus der Patentschrift DE 10 2007 009 272 B3 ist bekannt, dass in den Frequenzspektren von Schwingungsmassenspektrometern sogenannte Scheinsignale (Oberschwingungen) bei ganzzahligen Vielfachen von Grundschwingungen der Ionenpakete beobachtet werden, wenn das harmonische Potential in den Schwingungsmassenspektrometern verzerrt ist. Es wird dort weiterhin beschrieben, wie solche Scheinsignale erkannt und beseitigt werden.
  • Die ICR-Massenspektrometer und die Schwingungsmassenspektrometer, so verschieden sie auch sind, werden im Folgenden zusammenfassend als „Frequenzmassenspektrometer” bezeichnet, da in beiden Arten die Bewegung von Ionenpaketen zeitlich aufgelöst detektiert wird und das aufgenommene Zeitsignal in ein Frequenzspektrum transformiert wird. Das Zeitsignal ist bei Anwesenheit von Ionen unterschiedlicher Masse eine Überlagerung von verschiedenen Frequenzkomponenten, also Zeitsignalen mit unterschiedlichen Frequenzen, die in dem Frequenzspektrum aufgetrennt werden.
  • Die Massenauflösung eines Frequenzmassenspektrometers steigt zumindest theoretisch proportional zur Messzeit an. In kommerziell vertriebenen ICR-Massenspektrometern und der Orbitrap® liegt die Messzeit für ein Zeitsignal typischerweise zwischen einer Zehntelsekunde bis zu einigen Sekunden. Es wird bei diesen Messzeiten eine hohe Massenauflösung in der Größenordnung von R = m/Δm = 100000 erreicht, wobei m die Masse und Δm die Halbwertsbreite eines Massensignals ist. Dabei ist zu beachten, dass die Massenauflösung prinzipiell mit zunehmender Ionenmasse abnimmt.
  • Die Frequenzmassenspektrometer verlangen in der Regel ein gutes Vakuum, damit die Ionenpakete während der Messzeit nicht durch eine Vielzahl von Stößen diffus auseinander laufen. Des Weiteren müssen Geräteparameter der Frequenzmassenspektrometer, wie z. B. elektrische Potentiale an Elektroden oder Magnetfelder erzeugende Ströme, aber auch interne Parameter, wie beispielsweise die Raumladung oder elektrostatische Aufladungen an Elektroden, während der Messzeit möglichst konstant sein, um Frequenzverschiebungen während der Messzeit zu vermeiden. Jede zeitliche Parameterdrift bewirkt eine Verbreiterung und Verschiebung der Linien im Frequenzspektrum, wodurch die Massenauflösung bzw. die Massenrichtigkeit des Frequenzmassenspektrums eingeschränkt werden. Aufgrund der relativ langen Messzeiten ist es einerseits durchaus schwierig, alle Geräteparameter hinreichend konstant zu halten. Andererseits sind interne Parameter unter Umständen überhaupt nicht oder nur sehr eingeschränkt beeinflussbar, wie etwa bei einer zeitlich veränderliche Raumladung aufgrund von Wechselwirkungen innerhalb von Ionenpaketen oder zwischen Ionenpaketen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine zeitliche Parameterdrift, die während der Aufnahme eines Zeitsignals in einem Frequenzmassenspektrometer auftritt, nachzuweisen und, optional, das gemessene Frequenzmassenspektrum zu korrigieren.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche 1, 2 und 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 3 bis 9 ausgeführt.
  • Die Grundidee für den Nachweis einer zeitlichen Parameterdrift, besteht darin, dass für eine Frequenzkomponente des Zeitsignals die Momentanfrequenz im Zeitbereich oder das Phasen spektrum im Frequenzbereich untersucht wird, ob die Momentanfrequenz während der Aufnahme des Zeitsignals konstant ist bzw. ob das Phasenspektrum der Frequenzkomponente von dem Phasenspektrum eines harmonischen Zeitsignals abweicht.
  • Wenn in einem Frequenzmassenspektrometer Ionen unterschiedlicher Masse untersucht werden, ist das detektierte Zeitsignal eine Überlagerung von verschiedenen Frequenzkomponenten. Der Übergang vom Zeitsignal (Zeitbereich) zu einem Frequenzspektrum (Frequenzbereich), in dem die verschiedenen Frequenzkomponenten spektral aufgetrennt werden, erfolgt beispielsweise mittels einer Fouriertransformation. Das Frequenzspektrum wird dabei meist durch ein Amplitudenspektrum und ein Phasenspektrum beschrieben. Die Momentanfrequenz einer Frequenzkomponente ist die zeitliche Ableitung des Phasenverlaufes der Frequenzkomponente im Zeitbereich, also eine Funktion der Zeit, die angibt, wie sich die Trägerfrequenz der Frequenzkomponente mit der Zeit ändert. Ein Zeitsignal kann neben den äquivalenten Darstellungen im Zeit- und Frequenzbereich auch durch Zeitfrequenzverteilungen beschrieben werden, die sowohl eine Zeit- als auch eine Frequenzachse aufweisen und eine zweidimensionale Darstellung des Zeitsignals sind. Bekannte Beispiele für Zeitfrequenzverteilungen sind die Kurzzeit-Fouriertransformation (STFT = Short Time Fourier Transform) und die Zeitfrequenzverteilungen der Cohenklasse, zu der beispielsweise die Page-Verteilung gehört.
  • Der Nachweis einer zeitlichen Parameterdrift allein ist für die Inbetriebnahme und den Betrieb eines Frequenzmassenspektrometers wichtig, da dadurch Regelgrößen zur Verfügung stehen, mit denen Parameter des Frequenzmassenspektrometers optimiert werden können. Die Momentanfrequenz ist dabei bevorzugt geeignet, da sie den zeitlichen Verlauf der Parameterdrift beschreibt, wodurch für eine Optimierung relevante Parameter identifiziert werden können.
  • Die rechnerische Korrektur einer nachgewiesenen Parameterdrift beruht in der vorliegenden Erfindung darauf, dass in einem ersten Schritt die Momentanfrequenz einer Frequenzkomponente bestimmt wird und dass in einem zweiten Schritt die Zeitachse des Zeitsignals so transformiert wird, dass die Frequenzkomponente des transformierten Zeitsignal eine Momentanfrequenz mit einem konstanten Verlauf aufweist. Aus der Momentanfrequenz kann eine Transformationsfunktion abgeleitet werden, mit der die Zeitachse entsprechend lokal gedehnt oder gestaucht wird. Das transformierte Zeitsignal wird anschließend durch eine Frequenzanalyse (bevorzugt durch eine Fouriertransformation) in ein Frequenzspektrum umgewandelt, das durch eine Umrechnung der Frequenzachse in eine Massenachse in ein korrigiertes Frequenzmassenspektrum überführt wird. Eine rechnerische Korrektur bleibt auf Teilbereiche des Frequenzmassenspektrums eingeschränkt, falls sich die Parameterdrift auf die im Zeitsignal vorhandenen Frequenzkomponenten unterschiedlich auswirkt. In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Korrekturverfahren auf verschiedene Frequenzkomponenten angewendet werden, wobei jeweils der Teilbereich einer Frequenzkomponente im Frequenzmassenspektrum korrigiert wird.
  • Die Transformation der Zeitachse erfolgt bevorzugt derart, dass die konstante Momentanfrequenz nach der Korrektur der nicht korrigierten Momentanfrequenz zu Beginn der Messzeit entspricht. Dadurch kann der Einfluss einer zeitlich veränderlichen Raumladung ausgeglichen werden und eine bessere Reproduzierbarkeit der Massenbestimmung bei aufeinander folgenden Messungen erreicht werden, und zwar insbesondere, wenn die Anzahl der Ionen in den aufeinanderfolgenden Messungen unterschiedlich ist.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • Die 1A bis 1C zeigen ein Verfahren zum Nachweis einer zeitlichen Parameterdrift in einem Frequenzmassenspektrometer. In dem Verfahren wird ein detektiertes Zeitsignal (10) mittels einer Fouriertransformation in ein Frequenzspektrum umgewandelt und das Phasenspektrum (21b) einer Frequenzkomponente (21) untersucht, ob das Phasenspektrum (21b) der Frequenzkomponente (21) von dem Phasenspektrum eines harmonischen Zeitsignals abweicht.
  • Die 2A bis 2D zeigen ein Verfahren zum Nachweis und zur Korrektur einer zeitlichen Parameterdrift in einem Frequenzmassenspektrometer. In dem Verfahren wird ein detektiertes Zeitsignal (30) in eine Kurzzeit-Fouriertransformierte (40) umgewandelt und daraus eine Momentanfrequenz (50) bestimmt, die zur Korrektur der Parameterdrift verwendet wird.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele
  • Die 1A bis 1C zeigen den Ablauf für ein erstes bevorzugtes Verfahren zum Nachweis einer zeitlichen Parameterdrift in einem Frequenzmassenspektrometer.
  • In 1A ist ein detektiertes Zeitsignal (10) schematisch dargestellt. Nach der Multiplikation mit einer glockenförmigen Fensterfunktion wird das Zeitsignal (10) durch eine Fouriertransformation in ein Frequenzspektrum umgewandelt, dessen Amplitudenspektrum (20) in der 1B dargestellt ist. Eine Multiplikation mit einem Zeitfenster dient dazu, dass das Amplitudenspektrum einer einzelnen Frequenzkomponente schnell abfällt und dadurch eine hohe Signaldynamik im gesamten Amplitudenspektrum erreicht wird. Aus dem Amplitudenspektrum eines Zeitsignals ist leicht ersichtlich, wie viele Frequenzkomponenten im Zeitsignal enthalten sind. Das Zeitsignal (10) besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus vier Fre quenzkomponenten (21 bis 24). Die 1C zeigt nur das Amplitudenspektrum (21a) der Frequenzkomponente (21) und das dazugehörige Phasenspektrum (21b) der Frequenzkomponente (21). Das Amplitudenspektrum (21a) ist wie die verwendete Fensterfunktion glockenförmig (21). Das Phasenspektrum (21b) weist um das Maximum des Amplitudenspektrums (21b) einen quadratischen Verlauf auf.
  • Wird in einem idealen Frequenzmassenspektrometer ein Zeitsignal ohne eine zeitliche Parameterdrift aufgenommen, so hat jede Frequenzkomponente, die im Zeitsignal enthalten ist, eine konstante Momentanfrequenz und auch das Phasenspektrum weist zumindest bei der Verwendung einer gaußförmigen Fensterfunktion einen konstanten Verlauf auf. Aus den bekannten Tabellen und Rechenregeln der Fouriertransformation lässt sich ableiten, dass ein quadratischer Verlauf des Phasenspektrums (21b) durch eine lineare Frequenzmodulation hervorgerufen wird. Wird das Phasenspektrum (21b) durch ein Polynom zweiten Grades angenähert, so kann die Momentanfrequenz aus dem quadratischen Term des Polynoms quantitativ bestimmt werden.
  • Für den Fall, dass das Phasenspektrum höhere Terme aufweist oder überhaupt nicht durch ein Polynom genähert werden kann oder eine andere Fensterfunktion verwendet wird, besteht eine allgemeine Möglichkeit, die Momentanfrequenz einer Frequenzkomponente zu bestimmen. Dazu wird ein Ausschnitt des Frequenzspektrums um die Frequenzkomponente vom Frequenzbereich zurück in den Zeitbereich transformiert. Das so gewonnene Zeitsignal entspricht der isolierten Frequenzkomponente im Zeitbereich. Die Momentanfrequenz wird dann aus dem zeitlichen Phasenverlauf des Zeitsignals der isolierten Frequenzkomponente bestimmt.
  • Die 2A bis 2D zeigen den Ablauf für ein zweites bevorzugtes Verfahren zum Nachweis und zur Korrektur einer zeitlichen Parameterdrift in einem Frequenzmassenspektrometer.
  • In der 2A ist ein detektiertes Zeitsignal (30) schematisch dargestellt. Das Zeitsignal (30) wird in bekannter Weise mittels einer Kurzzeit-Fouriertransformation umgewandelt. Eine Kurzzeit-Fouriertransformierte wird erzeugt, indem eine Fensterfunktion, die eine kleinere zeitliche Ausdehnung als das Zeitsignal aufweist, entlang der Zeitachse verschoben und mit dem Zeitsignal multipliziert wird. Die so für verschiedene Zeiten erhaltenen Ausschnitte des Zeitsignals werden jeweils in ein Frequenzspektrum umgewandelt, wobei oft nur das Amplitudenspektrum in Abhängigkeit von der zeitlichen Verschiebung der Fensterfunktion dargestellt wird. Eine Kurzzeit-Fouriertransformierte ist wie alle Zeitfrequenzverteilungen eine zweidimensionale Darstellung eines Zeitsignals, die eine Zeitachse und Frequenzachse aufweist. Eine Zeitfrequenzverteilung weist im Gegensatz zu den „reinen” Darstellungen als Zeitsignal oder Frequenzspektrum sowohl eine zeitliche als auch spektrale Auflösung auf.
  • In der 2B ist die Kurzzeit-Fouriertransformierte (40) des Zeitsignals (30) in Form von Amplitudenspektren dargestellt. Aus der graphischen Darstellung ist gleichzeitig ersichtlich, dass das Zeitsignal (30) nur eine Frequenzkomponente enthält und dass sich deren Mittenfrequenz (50) linear mit der Zeit zu höheren Frequenzen verschiebt. Die Momentanfrequenz (50) der Frequenzkomponente kann quantitativ aus dem zeitlichen Verlauf der Maxima der Amplitudenspektren oder aus dem ersten Frequenzmoment der Kurzzeit-Fouriertransformierten (40) bestimmt werden.
  • Aus der Momentanfrequenz (50) wird eine Transformationsfunktion abgeleitet werden, mit der die Zeitachse t des Zeitsignals (30) derart transformiert wird, dass die Momentanfrequenz der Frequenzkomponente im transformierten Zeitsignal (31) einen konstanten Verlauf aufweist. Das transformierte Zeitsignal (31) mit der neuen Zeitachse t* ist in der 2C dargestellt.
  • Die 2D zeigt die Amplitudenspektren (60) und (61) der beiden Zeitsignale (30) und (31). Durch die Korrektur ist das Amplitudenspektrum (61) des transformierten Zeitsignals (31) schmaler als das Amplitudenspektrum (60) des detektierten Zeitsignals (30). Das Amplitudenspektrum (61) ist zudem gegenüber dem Amplitudenspektrum (60) zu kleineren Frequenzen verschoben, da die Korrektur auf die Momentanfrequenz zum Messbeginn ausgerichtet ist.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Nachweis einer Parameterdrift innerhalb eines Zeitsignal eines Frequenzmassenspektrometers, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentanfrequenz von mindestens einer Frequenzkomponente des Zeitsignals bestimmt wird und eine Abweichung der Momentanfrequenz von einem konstanten Verlauf untersucht wird.
  2. Verfahren zur Korrektur eines Frequenzmassenspektrums, bestehend aus den Schritten: (a) Aufnahme eines Zeitsignals mit einem Frequenzmassenspektrometer, (b) Bestimmung der Momentanfrequenz einer Frequenzkomponente, (c) Transformation der Zeitachse des Zeitsignals derart, dass die Frequenzkomponente des transformierten Zeitsignals eine Momentanfrequenz mit einem konstanten Verlauf aufweist, und (d) Überführung des transformierten Zeitsignals in ein Frequenzmassenspektrum.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentanfrequenz der Frequenzkomponente aus einer Zeitfrequenzverteilung des Zeitsignals bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfrequenzverteilung eine Kurzzeit-Fouriertransformation ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfrequenzverteilung aus der Cohenklasse stammt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentanfrequenz aus dem ersten Frequenzmoment der Zeitfrequenzverteilung bestimmt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Momentanfrequenz das Zeitsignal in ein Frequenzspektrum transformiert wird, ein Ausschnitt des Frequenzspektrums um die Frequenzkomponente zurück in den Zeitbereich transformiert wird und die Momentanfrequenz aus dem zeitlichen Phasenverlauf des zurück transformierten Ausschnittes des Frequenzspektrums bestimmt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Momentanfrequenz das Zeitsignal mit einer glockenförmigen Fensterfunktion multipliziert wird, das multiplizierte Zeitsignal mit einer Fouriertransformation in ein Frequenzspektrum transformiert wird, die Phase der Frequenzkomponente im Frequenzspektrum durch ein Polynom zweiten Grades angenähert wird und der lineare Verlauf der Momentanfrequenz aus dem quadratischen Term des Polynoms bestimmt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (b) bis (d) für verschiedene Frequenzkomponenten angewendet werden, um verschiedene Bereiche des Frequenzmassenspektrums zu korrigieren.
  10. Verfahren zum Nachweis einer Parameterdrift innerhalb eines Zeitsignals eines Frequenzmassenspektrometers, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitsignal in ein Frequenzspektrum transformiert wird und dass das Phasenspektrum von mindestens einer Frequenzkomponente des Frequenzspektrums daraufhin untersucht wird, ob sich das Phasenspektrum der Frequenzkomponente von dem Phasenspektrum eines harmonischen Zeitsignals unterscheidet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012008972A1 (de) 2012-05-03 2013-11-07 Bruker Daltonik Gmbh Spannungsquellen für Massenspektrometer

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009070695A1 (en) * 2007-11-26 2009-06-04 Mayo Foundation For Medical Education And Research System and method for phase offset and time delay correction in magnetic resonance spectroscopy data
US9299546B2 (en) 2014-06-16 2016-03-29 Bruker Daltonik Gmbh Methods for acquiring and evaluating mass spectra in fourier transform mass spectrometers
FR3054941B1 (fr) * 2016-08-05 2018-08-31 Airbus Defence And Space Sas Procede et systeme de detection de signaux utiles a derives frequentielles respectives non negligeables dans un signal global
CN111446148B (zh) * 2020-03-20 2023-02-21 北京雪迪龙科技股份有限公司 基于飞行时间质谱仪的气体成分测量方法
GB2595480A (en) * 2020-05-27 2021-12-01 Shimadzu Corp Improvements in and relating to time-frequency analysis

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020130259A1 (en) * 2001-01-12 2002-09-19 Anderson Gordon A. Method for calibrating mass spectrometers
DE102007009272B3 (de) * 2007-02-26 2008-05-15 Bruker Daltonik Gmbh Auswertung von Spektren in Schwingungs-Massenspektrometern

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959543A (en) * 1988-06-03 1990-09-25 Ionspec Corporation Method and apparatus for acceleration and detection of ions in an ion cyclotron resonance cell
US5283436A (en) * 1990-01-08 1994-02-01 Bruker-Franzen Analytik Gmbh Generation of an exact three-dimensional quadrupole electric field and superposition of a homogeneous electric field in trapping-exciting mass spectrometer (TEMS)
EP0515690B1 (de) * 1990-11-19 1999-07-14 Nikkiso Co., Ltd. Fouriertransformation-massenspektrometer
US5572125A (en) * 1991-03-25 1996-11-05 Dunkel; Reinhard Correction and automated analysis of spectral and imaging data
US5436447A (en) * 1994-07-28 1995-07-25 Waters Investments Limited Method and apparatus for determining relative ion abundances in mass spectrometry utilizing wavelet transforms
US5625186A (en) * 1996-03-21 1997-04-29 Purdue Research Foundation Non-destructive ion trap mass spectrometer and method
US5696376A (en) * 1996-05-20 1997-12-09 The Johns Hopkins University Method and apparatus for isolating ions in an ion trap with increased resolving power
US6403955B1 (en) * 2000-04-26 2002-06-11 Thermo Finnigan Llc Linear quadrupole mass spectrometer
GB2412487A (en) * 2004-03-26 2005-09-28 Thermo Finnigan Llc A method of improving a mass spectrum
US7378649B2 (en) * 2005-10-17 2008-05-27 Varian, Inc. Simplex optimization methods for instrumentation tuning
US7943899B2 (en) * 2006-12-21 2011-05-17 Thermo Finnigan Llc Method and apparatus for identifying the apex of a chromatographic peak

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020130259A1 (en) * 2001-01-12 2002-09-19 Anderson Gordon A. Method for calibrating mass spectrometers
DE102007009272B3 (de) * 2007-02-26 2008-05-15 Bruker Daltonik Gmbh Auswertung von Spektren in Schwingungs-Massenspektrometern

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012008972A1 (de) 2012-05-03 2013-11-07 Bruker Daltonik Gmbh Spannungsquellen für Massenspektrometer
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