Kõrge lahutusega TMR spektromeetri ülijuhtmagnet

Tootja – Bruker (Saksamaa) 1978

Magnetväli – 4.7 T (prootoni resonantsi sagedus 200 MHz)

Toatemperatuurse ava läbimõõt – 89 mm

          Ajalugu

Magnet osteti komplektis Brukeri TMR spektromeetriga CXP-200 ja installeeriti Küberneetika Instituudi füüsika sektori TMR laborisse Rävala pst. 10 1978.a. Sellega algas ühtlasi ülijuhtmagnetite ajastu KBFI-s. Spektromeeter võimaldas kõrge lahutusega vedelike ja tahke keha spektrite mõõtmist nii prootonitel sagedusel 200MHz kui ka heterotuumadel. Spektromeetril jatkati elektromagnetitel alustatud TMR uurimusi, kuid õige pea asendati see magnet suuremat tundlikkust võimaldava 8.5T magnetiga.

1982.a. alustati magneti baasil ioontsüklotronresonantsi (ICR) meetodil töötava massspektromeetri ehitamist, milleks osteti Brukerilt ICR rakk ja rajati kõrgvaakumsüsteem. Esimeseks tööks FT ICR alal oli heelium-3 ja triitiumi ioonide masside vahe täppismõõtmine neutriino massi hindamiseks, kusjuures ICR signaalide registreerimiseks ja töötlemiseks võeti appi TMR spektromeetri konsool. Mõõtetulemuste analüüsist järeldus, et neutriino mass ei ületa 2eV, mida peeti tollel ajal kõige täpsemaks hinnanguks[1,2].

1984.a. täiendati ICR süsteemi Brukeri spetsiaalse CMS-47 konsooliga. Seadet kasutati mitmesuguste gaasifaasiliste ioon-molekulaarsete reaktsioonide uurimiseks, muuhulgas orgaaniliste hapete ja aluste protoneerimis- ja deprotoneerimistasakaalude iseloomustamiseks ning seonduvate solvatatsiooniprotsesside kirjeldamiseks. Põhjalikumalt uuriti DMSO ning CH 3 O – , Cl – ja NO – anioonide vahelist komplekseerumist madala partsiaalrõhu (10 -7 mbar) tingimustes. Eksperimendid kinnitasid anioonide elektrofiilse solvatatsiooni võimalikkust DMSO poolt, mille täiendavaks iseloomustamiseks ja solvatatsiooni põhjustavate intermolekulaarsete interaktsioonide täpsemaks määramiseks kasutati kvantkeemilisi arvutusmeetodeid [3.4].

Pärast spektromeetri kolimist KBFI Mustamäe hoonesse 1990-ndate aastate keskpaiku alustati MALDI (matrix-assisted laser desorption/ionization) ionisatsioonimeetodil põhinevaid uurimusi eesmärgiga tõsta ICR täpsust suure massiarvuga orgaaniliste ioonide massi mõõtmisel [5.6].

2005-ndaks aastaks oli spektromeetri elektroonika ja vaakumsüsteem niivõrd amortiseerunud, et ICR teema tuli KBFI-s lõpetada. Ka ülijuhtmagnet ei leidnud edasist kasutamist suure vedela heeliumi tarbimise tõttu.

Tähtsamad publikatsioonid:

1. Lippmaa, ET.; Pikver, RI.; Suurmaa, ER.; Past, JO.; Puskar, IK.; Koppel, IA.; Tammik, AA. (1985). T-3-he-3 doublet mass difference and the problem of electron antineutrino rest mass. Doklady Akademii Nauk SSSR, 282 (2), 308−311.
2. Lippmaa, E.; Pikver, R.; Suurmaa, E.; Past, J.; Puskar, J.; Koppel, I.; Tammik, A. (1985). Precise h-3-he-3 mass difference for neutrino mass determination. Physical Review Letters, 54 (4), 285−288.
3. Trummal, A.; Rummel, A.; Koppel, I. A.; Lippmaa, E. Formation of DMSO – Anion Clusters: Theoretical and Experimental Approach. Presented at the Second World Congress of Theoretical Organic Chemists, University of Toronto, Toronto, July 8 – 14, 1990; CP-20.
4. Burk, P.; Mölder, U.; Koppel, I. A.; Rummel, A.; Trummal, A. Theoretical Study of Dimethyl Sulfoxide – Anion Clusters. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16137 – 16140.
5. Pikver, R.; Past, J.; Subbi, J.; Aguraiuja, R.; Lippmaa, E. (2000). Some practical aspects of the acceleration-deceleration method for ion kinetic energy focusing in matrix-assisted laser desorption/ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. European Journal of Mass Spectrometry, 6 (3), 289−297.
6. Pikver, R.; Past, J.; Subbi, J.; Aguraiuja, R.; Hall, A.; Lippmaa, E. (2004). Multi-hour trapping of accelerated-decelerated ATP anions in MALDI-FTICR-MS. <i>Advances in Mass Spectrometry, 16: International Mass Spectrometry Conference,August 31-September 5,2003,Edinburgh.