b'\n_START_ARTICLE_\nEspectr\xc3\xb3metro de masas\n_START_PARAGRAPH_\nLa espectrometr\xc3\xada de masas es una t\xc3\xa9cnica de an\xc3\xa1lisis que permite determinar la distribuci\xc3\xb3n de las mol\xc3\xa9culas de una sustancia en funci\xc3\xb3n de su masa. El espectr\xc3\xb3metro de masas es un dispositivo que permite analizar con gran precisi\xc3\xb3n la composici\xc3\xb3n de diferentes elementos qu\xc3\xadmicos e is\xc3\xb3topos at\xc3\xb3micos, separando los n\xc3\xbacleos at\xc3\xb3micos en funci\xc3\xb3n de su relaci\xc3\xb3n entre masa y carga (m/q). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos qu\xc3\xadmicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isot\xc3\xb3pico de diferentes elementos en un mismo compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector de un cromat\xc3\xb3grafo de gases, en una t\xc3\xa9cnica h\xc3\xadbrida conocida por sus iniciales en ingl\xc3\xa9s, GC-MS. _NEWLINE_El espectr\xc3\xb3metro de masas mide razones masa/carga de iones, calentando un haz de material del compuesto a analizar hasta vaporizarlo e ionizar los diferentes \xc3\xa1tomos. El haz de iones produce un patr\xc3\xb3n espec\xc3\xadfico en el detector, que permite analizar el compuesto. En la industria es una t\xc3\xa9cnica altamente utilizada en el an\xc3\xa1lisis elemental de semiconductores, biosensores, cadenas polim\xc3\xa9ricas complejas, f\xc3\xa1rmacos, productos de s\xc3\xadntesis qu\xc3\xadmica, an\xc3\xa1lisis forense, contaminaci\xc3\xb3n medioambiental, perfumes y todo tipo de analitos que sean susceptibles de pasar a fase vapor e ionizarse sin descomponerse.\n_START_SECTION_\nHistoria\n_START_PARAGRAPH_\nEn 1886, Eugen Goldstein observ\xc3\xb3 rayos de descarga en gases a baja presi\xc3\xb3n que viajaban lejos del \xc3\xa1nodo y a trav\xc3\xa9s de canales en un c\xc3\xa1todo perforado, opuestos a la direcci\xc3\xb3n de los rayos cat\xc3\xb3dicos cargados negativamente (que viajan desde el c\xc3\xa1todo al \xc3\xa1nodo). Goldstein llam\xc3\xb3 a estos rayos de \xc3\xa1nodo con carga positiva Kanalstrahlen (rayos canales). Wilhelm Wien descubri\xc3\xb3 que fuertes campos el\xc3\xa9ctricos o magn\xc3\xa9ticos desviaban esos rayos canales, y en 1899 construy\xc3\xb3 un dispositivo con campos el\xc3\xa9ctricos y magn\xc3\xa9ticos paralelos que separaba los rayos positivos en funci\xc3\xb3n de su relaci\xc3\xb3n carga-masa  (Q/m). Wien descubri\xc3\xb3 que la relaci\xc3\xb3n de carga a masa depend\xc3\xada de la naturaleza del gas en el tubo de descarga. El cient\xc3\xadfico ingl\xc3\xa9s J. J. Thomson, que estaba interesado en medir la relaci\xc3\xb3n masa-carga del electr\xc3\xb3n, mejor\xc3\xb3 m\xc3\xa1s tarde el trabajo de Wien reduciendo la presi\xc3\xb3n para crear el primer instrumento similar a un espectr\xc3\xb3metro de masas._NEWLINE_Algunas de las t\xc3\xa9cnicas modernas de espectrometr\xc3\xada de masas fueron ideadas por Arthur Jeffrey Dempster y F. W. Aston en 1918 y 1919, respectivamente. En 1922 se le concedi\xc3\xb3 a Aston el Premio Nobel de Qu\xc3\xadmica por su descubrimiento, gracias al espectr\xc3\xb3grafo de masas, de los is\xc3\xb3topos de m\xc3\xbaltiples elementos no radiactivos y por la enunciaci\xc3\xb3n de la regla del n\xc3\xbamero entero. En 1989, se otorg\xc3\xb3 la mitad del Premio Nobel de F\xc3\xadsica a Hans Dehmelt y Wolfgang Paul por el desarrollo de la t\xc3\xa9cnica de trampa de iones en los a\xc3\xb1os 1950 y 1960. En 2002, se otorg\xc3\xb3 el Premio Nobel de Qu\xc3\xadmica a John Bennett Fenn por el desarrollo de la ionizaci\xc3\xb3n por electrospray (electrospray ionizatio, ESI), y a Koichi Tanaka  por el desarrollo de la desorci\xc3\xb3n l\xc3\xa1ser suave (soft laser desorptio, SLD) y su aplicaci\xc3\xb3n a la ionizaci\xc3\xb3n de macromol\xc3\xa9culas biol\xc3\xb3gicas, especialmente prote\xc3\xadnas.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nAsistencia de iones positivos o negativos\n_START_PARAGRAPH_\nLa asistencia del ox\xc3\xadgeno (O2\xe2\x81\xba) ocurre como resultado de los enlaces metal-ox\xc3\xadgeno en una zona enriquecida con ox\xc3\xadgeno. Cuando estos enlaces se rompen durante la emisi\xc3\xb3n de iones, el ox\xc3\xadgeno se carga negativamente debido a su alta afinidad electr\xc3\xb3nica, favorece la captura, y su alto potencial de ionizaci\xc3\xb3n inhibe las part\xc3\xadculas positivas (iones positivos). El metal es aislado entonces de cargas positivas. Adem\xc3\xa1s, el bombardeo con ox\xc3\xadgeno incrementa la concentraci\xc3\xb3n de ox\xc3\xadgeno en la superficie._NEWLINE_Por otra parte, el bombardeo con cesio (Cs\xe2\x81\xba) favorece los iones negativos de la muestra. Este fen\xc3\xb3meno se pueden explicar por funciones trabajo que son reducidas por la implantaci\xc3\xb3n de cesio en la superficie de la muestra. M\xc3\xa1s electrones secundarios son excitados sobre la superficie de la barrera de potencial. Incrementar la disponibilidad de electrones lleva a la formaci\xc3\xb3n de iones negativos.\n_START_SECTION_\nFuncionamiento\n_START_PARAGRAPH_\nEn t\xc3\xa9rminos generales, las mol\xc3\xa9culas tienen masas diversas, hecho que un espectr\xc3\xb3metro de masas utiliza para determinar qu\xc3\xa9 mol\xc3\xa9culas est\xc3\xa1n presentes en una muestra. Por ejemplo, se vaporiza sal de mesa (NaCl) y se analizan los iones en la primera parte del espectr\xc3\xb3metro de masa. Esto produce iones del sodio e iones del cloro que tienen pesos moleculares espec\xc3\xadficos. Estos iones tambi\xc3\xa9n tienen una carga, que significa que debido a ella tendr\xc3\xa1n movimiento bajo influencia de un campo el\xc3\xa9ctrico determinado. _NEWLINE_Estos iones se env\xc3\xadan a un compartimiento de aceleraci\xc3\xb3n y se pasan a trav\xc3\xa9s de una l\xc3\xa1mina met\xc3\xa1lica. Se aplica un campo magn\xc3\xa9tico a un lado del compartimiento que atrae a cada uno de los iones con la misma fuerza (suponiendo carga id\xc3\xa9ntica), y se los desv\xc3\xada sobre un detector. Naturalmente, los iones m\xc3\xa1s ligeros se desviar\xc3\xa1n m\xc3\xa1s que los iones pesados porque la fuerza aplicada a cada ion es igual pero los iones ligeros tienen menos masa. El detector mide exactamente cu\xc3\xa1n lejos se ha desviado cada ion, y a partir de ese dato se calcula el "cociente masa por unidad de carga". Con esta informaci\xc3\xb3n es posible determinar con un alto nivel de certeza cu\xc3\xa1l es la composici\xc3\xb3n qu\xc3\xadmica de la muestra original._NEWLINE_Hay muchos tipos de espectr\xc3\xb3metros de masas que no solamente analizan los iones, sino que tambi\xc3\xa9n producen diversos tipos de iones. Sin embargo, todos utilizan campos el\xc3\xa9ctricos y magn\xc3\xa9ticos para cambiar la trayectoria i\xc3\xb3nica de determinada manera.\n_START_SECTION_\nComponentes\n_START_PARAGRAPH_\nUn espectr\xc3\xb3metro de masas tiene tres componentes fundamentales: la fuente de ionizaci\xc3\xb3n, el analizador de masa y el detector.\n_START_SECTION_\nDetector\n_START_PARAGRAPH_\nEl elemento final del espectr\xc3\xb3metro total es el detector. El detector registra la carga inducida o la corriente producida cuando un ion pasa cerca o golpea una superficie. En un instrumento de exploraci\xc3\xb3n la se\xc3\xb1al es producida en el detector durante la trayectoria de la misma (en qu\xc3\xa9 m/z) y producir\xc3\xa1 un espectro de masa, un expediente del m/z\'s en el cual los iones est\xc3\xa1n presentes. T\xc3\xadpicamente, se utiliza un cierto tipo de multiplicador de electrones (electromultiplicador), aunque se han empleado otros detectores (como las tazas de Faraday)._NEWLINE_El funcionamiento del electromultiplicador se basa en el efecto cascada producido al impactar un determinado ion (o iones) en el mismo. Aplicando una diferencia de potencial entre sus extremos, se consigue aumentar el factor de amplificaci\xc3\xb3n, que vendr\xc3\xa1 determinado por el n\xc3\xbamero de subetapas amplificadoras que componen el detector. Normalmente, es un componente sometido a desgaste que ha de reemplazarse con el tiempo al perder eficiencia de amplificaci\xc3\xb3n._NEWLINE_Ya que el n\xc3\xbamero de iones que dejan el analizador total en un instante particular es realmente peque\xc3\xb1o, una amplificaci\xc3\xb3n significativa es generalmente necesaria para conseguir una se\xc3\xb1al m\xc3\xadnimamente procesable. Los detectores de la placa de Microchannel se utilizan com\xc3\xbanmente en instrumentos comerciales modernos. En FTMS el "detector" es un par de placas de metal dentro de la regi\xc3\xb3n total del analizador que los iones pasan solamente cerca. No se produce ninguna corriente de la C.C., solo una corriente d\xc3\xa9bil de la imagen de la CA se produce en un circuito entre las placas._NEWLINE_Multiplicador de electrones con dinodos discretos: Cuando una part\xc3\xadcula energ\xc3\xa9tica golpea con la superficie de un metal o un semiconductor, electrones secundarios son emitidos de esa superficie. La emisi\xc3\xb3n est\xc3\xa1 determinada por la funci\xc3\xb3n trabajo del material respectivo, por ejemplo BeCu (w = 2.4 eV). A mayor velocidad en el imacto de las part\xc3\xadculas y la menor funci\xc3\xb3n trabajo de la superficie, entonces el mayor n\xc3\xbamero de electrones secundarios emitidos. Si un electrodo opuesto a la posici\xc3\xb3n de la emisi\xc3\xb3n est\xc3\xa1 puesto a un potencial positivo, todos los electrones emitidos van a ser acelerados hacia \xc3\xa9l y golpear\xc3\xa1n la superficie donde estos har\xc3\xa1n que se desprendnan varios electrones m\xc3\xa1s. La avalancha de electrones producida por m\xc3\xa1s de 12-18 etapas de dinodos discretos cuenta con aproximadamente 100 V potencial positivo mayor, produce una corriente el\xc3\xa9ctrica lo suficientemente larga como para ser detectada por un amplificador sensible. Este detector es llamado multiplicador de electrones secundarios. Los dinodos tienen normalmente forma de copa. Debido a cierta sensibilidad del aire de la capa que emiten los electrones y para prevenir formaci\xc3\xb3n de arcos debido al alto voltaje, el multiplicador de electrones requiere de una operaci\xc3\xb3n en alto vac\xc3\xado. La corriente de iones que alcanza el primer dinodo son del rango de los picoamperios, pero pueden estar por sobre los 10^-18-10^-19 A. Dependiendo del volaje aplicado, los multiplicadores de electrones secundarios proveen una ganancia de 10^6-10^8. La corriente resultante en la trampa de electrones es la entrada de otro amplificador que provee otra ganancia de 10^6-10^9. La corriente de salida es entonces convertida en una se\xc3\xb1al de voltaje que finalmente puede ser traducida a un valor de intensidad por m\xc3\xa9todos de conversi\xc3\xb3n anal\xc3\xb3gico-digital._NEWLINE_Multiplicador de electrones Channeltron: La cascada de electrones secundarios tambi\xc3\xa9n puede ser producida en un tubo continuo. Tales detectores, conocidos como channeltron, son m\xc3\xa1s compactos y menos caros que un multiplicador de electrones con dinodos discretos. Estos son preferentemente usados en instrumentos que caben en una mesa de trabajo. Su ganancia depende de la relaci\xc3\xb3n longitud-di\xc3\xa1metro, con una \xc3\xb3ptima de 40-80. En un channeltron, el alto voltaje decae continuamente desde la entrada del ion hasta la salida del electr\xc3\xb3n del tubo, requiriendo una resistencia suficientmente grande del material semiconductor para sobrellevar un alto voltaje de 2 kV. Esto es logrado debido a una capa emisiva de di\xc3\xb3xido de silicona que cubre una capa conductora de \xc3\xb3xido de plomo en el soporte de un tubo de plomo.'