Orbitrap eller orbittrap ( eng. Orbitrap , orbital ion trap) är en speciell jonfälla som använder ett fundamentalt nytt koncept för massanalys , implementerat först på 2000-talet.
Skillnaden från andra typer av jonfällor ligger i närvaron av en speciellt formad central elektrod på vilken en negativ potential appliceras , såväl som frånvaron av magnetiska fält (som i dubbelfokuserande MS och joncyklotronresonans) och radiofrekvenser ( som i fyrpoliga eller fyrpoliga jonfällor).
Metoden bygger på ett symmetriskt statiskt elektriskt fält mellan de yttre och inre elektroderna.
Jonerna införs med en relativt hög hastighet vinkelrätt mot den centrala elektroden och börjar oscillera runt den med en konstant bana. Svängningsfrekvensen kan i princip användas för att styra mass-till-laddning-förhållandet för cirkulerande joner. Även om de radiella och vinkelmässiga frekvenserna beror på m/z, beror den harmoniska oscillationen av jonerna längs elektrodaxeln inte på dessa frekvenser. När spänningen på elektroden ändras, kastas joner med ett specifikt m/z-värde ut från jonfällan och detekteras av en elektronmultiplikator, eller så registreras deras masspektrum .
Jonerna oscillerar också i riktning mot z-axeln, liknande joncyklotronresonansen. Till skillnad från det senare behöver Orbitrap inte detektera joner i z-riktningen.
Följaktligen finns det två typer av massanalys:
a) Fouriertransformationsläge - jonflödet induceras mot den yttre elektroden (vinkelrätt mot den centrala elektroden). Joner detekteras från den inducerade strömbilden vid externa elektroder (som i joncyklotronresonans MS), frekvenser som motsvarar olika m/z separeras med hjälp av Fouriertransformen och omvandlas till ett masspektrum.
b) sättet för mass-selektiv instabilitet: med hjälp av den applicerade spänningen rör sig jonerna längs den centrala elektrodens axel. I detta fall detekteras endast joner med ett specifikt förhållande mellan massa och laddning.
I den ryska versionen kallas denna metod även "Orbital jonfälla".
Teorin för denna massanalysator utvecklades av en grupp anställda vid St. Petersburg State Pedagogical University vid fakulteten för radiofysik under ledning av prof. Yuri Konstantinovich Golikov , och den tekniska implementeringen av enheten utfördes av den ryske fysikern Alexander Makarov , som arbetar i Tyskland, i Bremen, vid Thermo Fisher Scientific . Orbitrap-instrument har varit kommersiellt tillgängliga sedan 2005.