Breaking news: Hi-res TOF MS (the product of Tolia's and Slava's efforts)
has been awarded with a golden medal at PITCON 2011


Efforts of two instrument development prodigies and veterans of RusMS society - Anatoliy Verenthcikov and Slava Artaev (BTW, Slava was a RusMS chairperson) - come to a full appreciation: the high-resolution TOF MS device they were building during recent years, eventually, got the Nobel prize... sorry.... Golden medal at Pitcon 2011.

To my opinion, this mass spectrometer indeed deserves the Big prize, at least, can share it with Orbi.

I dare to simplify the basic idea of the high-res TOF instrument that has been conceived in inventor's heads..
(separation science and various peptidomics people are challenged to read the text below).
Proctologists, are advised to read only the final sentence of the entire message or take laxative.

* * *

High-res TOF presented by LECO at PITCON 2011 is a complex combination of Einzel lenses, electrodes, and electrostatic mirrors assuring zeroing field imperfections (astigmatism) such that the ions (like in Orbitrap) can bounce back and force between the two mirrors freely in axial direction and their flight times are not affected by fields that keep the beam parallel in radial dimension.
In some way, the high-res TOF system solves the same problem of "one-dimensional parabolic field" as it has been solved with Orbi (or in a Penning trap plus big magnet).
This is an ion optical version of high-resolution electron microscope where astigmatic contributions are zeroed to, say, 5-th order...

Needless to say that gridless ion mirror - main requisite of modern TOF - operates as an electrostatic lens which defocuses the ion beam, and this lens is not the ideal one.
In accordance with the least action principle applied to ion optics, one needs to have a quadratic potential to focus (refocus) the ion beam in such a way that time of flight of different parts of the ion beam through the ion optical system to be the same.
Exactly, as Young formulated it, the least action means that time of flight from point A to point B does not depend on light trajectories through the optical (ion optical) system...

In optics (photonics), the condenser lens or mirror should be of parabolic shape, then you have an ideal lens or mirror with zero aberrations. If the lens is spherical, the first order astigmatism is guaranteed.

To get rid of astigmatism (spherical aberrations) of a lens with positive focus (condenser lens), after this lens, one needs to place a second lens with higher refraction coefficient "n" and with somewhat smaller and negative focus.

This system of two lenses works as an achromat and a well-designed achromat lens eliminates first-order and, often, higher-order aberrations leading to spherical (and also color) astigmatism.

There is also a coma effect. This distortion happens when a circular ion beam goes at some angle into the mirror and then goes out of the mirror (at the same angle), then, if you measure in tangential plane the average flight time of its left half and right half, then you can see that the halves have different flight time.
So, there are material solutions of all those tangential and sagittal focusing problems, and these solutions force you to pay big buck for a quality objective for your digital Cannon (or Nikon) are present in the TOF MS devices.

Back to TOF multipass reflector (known as Nevskiy Zig-Zag or Montenegrin Concertina): in simplified terms, to compensate the ion mirror positive astigmatism in this multi-pass instrument, one needs to introduce Einzel lens (possibly of 5 electodes) in field-free space that has negative astigmatism to compensate the spread to flight times of ions after every time the ions move from one gridless mirror to another in their zig-zag (right term is staggering) motion.
Calculations and manufacturing of relevant multi-element ion optics for a good quality TOF MS elements are not trivial task.
I dear to say that, despite similarly obvious way of using computer power, the task of removing aberrations is still very complex and needs some sober thinking and analytical brain power.

BTW, Orbitap general idea stemmed from the attempt to built an ideal "parabolic field" gridless relfectron.

I believe that high-res TOF MS device is aimed at plethora of prizes, as one good friend of mine mentioned once - it opens a vestibule of opportunities.

I also hope Sweden Karolinska Institutet "camaraden" will notice the TOF MS efforts of two hard-working RUS MS members and take it as a serious claim in the field.

As I have mentioned about the Nobel prize winners and loosers then I can say that I have some "tangential" relations to many of such people:

1. Bill Philips got the N.P. in Physics a year after I played tennis with him and inadvertently picked up his T-shirt from the court (I thought it was the one my friend);

2. Norm Ramsey -atomic clock inventor- many years ago forgot his jacket back in Texas U. in the office of one professor, and professor had never realized a thing about the origin of this jacket, so the thing slowly migrated to my office;

3. Andrey Geim got the one exactly 25 years after I took his koiko-mesto in the student's dorm in Chernogolovka.

4. Finally, and it is a more puzzling phenomenon:
W. E. Lamb (pronounced as LAM), who, in 1985, observed a field desorption of a single atom from surface of tungsten with atomic resolution in a live mode using my installation in Spiritoscopy Institution got the Nobel prize 30 years before that remarkable experiment. Being busy of preventing hands of Dr. Lamb from touching electrodes of 25 kV 5 ns pulse source, I nevertheless had asked him to explain his famous Lamb shift (N.P. for 1955) in pedestrian terms.
For instance, by using some finger combination.
Yet, he started writing some renorm group gibberish which evaded my mind. I dear to say that Lamb shift is the most puzzling and totally non-sequiturian quantum effect and simple exlantion needs reading quantum electordynamic volumes. Later I learned much simpler explanation of Lamb shift from heavily intoxicated Dr. Dolgov (former chto-gde-kogda Silver Owl awardee). It was a brilliant explanation that took only five lines.

Actually the same number of lines need to be written for the Orbitrap U(z, r)=....k/2*( x*x- 0.5r*r +R_m*R_m*ln(R/R_m) potential formula.


Below please read Tolia Verentchikov's text explaining in details who did what with respect to the award-winning high-res TOF instrument.


The MSC ( made invention (GB2403063A, WO2007044696A),
has done research, early development and brought HRT to prototype while LECO ( scientists and engineers with Slava Artaev large impact brought it to the product.
They spent hell of efforts for making it reliable and well engineered. As an example, their unique data acquisition system allows spectral acquisition speed of 100 spectra/sec with on-board data processing thus overcoming bus limitations on data bandwidth.

For clarity, there were presented two products - 'Citius' LC-HRT and 'Pegasus' GC-HRT on the same platform and it was the HRT (High Resolution TOF) platform which won the reward.
Also for clarity, it was LECO company who deserved and got the award. Russians were strongly participating as part of the team.

There are plenty of references on the web, just google 'Pittcon gold 2011'.
As an example

Also, I would use the occasion to state that MSC is open for collaboration in developing and exploring areas of LC-HRT and GC-HRT applications which require both speed and resolution, would explore market avenues and would promote the technology in publications.
In assistance, our software team is capable of extremely rapid prototyping of data analysis programs.
Albert Lebedev was first one to try it in the area of GC-HRT. He'll present those data in his oral at ASMS.

Montenegro is very attractive for visits, particularly in March-June and in September-October periods.
At winter the average temperature is about +10C with spikes up to +18C and downs at +4C
It is sunny for over 250 days a year. Recommend avoiding July and August when the country is hot and overcrowded.
We'll be providing accommodation, while visitors will be covering their travel expenses.
Our team is friendly and will be dedicating time and providing instrumentation for such projects.
Try our hospitality.




<<--  Mnogo li poluchaet prof. v univere v amerike?

О летающих лягушках  -->>

Экстренное сообщение: TOF MS с высокой разрешающей способностью (продукт усилий Толи и Славы) была награждена золотой медалью на PITCON 2011.

17 апреля 2011 года.

(машинный перевод)

Усилия двух одаренных строителей инструментов и ветеранов RusMS общества - Анатолий Веренщиков и Слава Артаев (КСТАТИ, Слава был председателем RusMS) - прибывают в полную оценку: устройство MS TOF с высокой разрешающей способностью они строили в течение последних лет, в конечном счете, получил Нобелевскую премию... пардон.... Золотая медаль в Pittcon 2011.

На мой взгляд, это масс-спектрометр действительно заслуживает Большого приза, по крайней мере, может разделить это с Orbi.

Я смею упростить основную идею о высоком-res TOF инструменте, который был задуман в головах изобретателя.
(людям науки разделения и различных peptidomics бросают вызов прочитать текст ниже).
Проктологи, посоветованы прочитать только последняя фраза всего сообщения или принять слабительное.

* * *

Высокий-res TOF, представленный LECO на PITCON 2011, является сложной комбинацией линз Einzel, электродов, и электростатических зеркал, обеспечивающих нулевое поля несовершенства (астигматизм) , таких, что ионы (как в Orbitrap) может отскочить назад и заставить между двух зеркал, свободно в осевом направлении, и их время полета не зависит от поля, которые держат луч параллельно в радиальном направлении.
В некотором роде высокая-res система TOF решает ту же самую проблему "одномерной параболической области"
как она была решена с Orbi (или в ловушке Пеннинга плюс большой магнит).
Это - ион оптическая версия электронного микроскопа с высокой разрешающей способностью где астигматические вклады обнулены, скажем, до 5-го порядка..

Излишне говорить, что gridless ion зеркало - главное необходимое современного TOF - работает как электростатическая линза, которая дефокусирует ионный луч, и эта линза не идеальный.
В соответствии с наименьшего действия принципом, применяемый для ионной оптики, нужно иметь квадратичный потенциал для фокусировки (перефокусировки) ионного пучка таким образом, что время полета разных частей ионного пучка через ионно-оптическая система будет такой же.
Точно, как Янг сформулировал его, наименьшего действия означает, что время полета от точки A до точки B не зависят от света
траектории через оптический (ион оптический) система...

В оптике (photonics), конденсорную линзу и зеркала должен быть параболической формы, тогда у вас есть идеальная линза или зеркало с нулевой аберрацией. Если линза будет сферической, первый порядок астигматизма гарантируется.

Чтобы избавиться от астигматизма (сферические отклонения) линзы с положительным фокусрм (линза конденсатора), после этой линзы нужно поместить вторую линзу с более высоким коэффициентом преломления "n" и с несколько меньшим и отрицательным фокусом.

Эта система двух линз работает как ахромат, и хорошо разработанный ахромат линза устраняет первого порядка и, часто, искажения высшего порядка, приводящие к сферическому (и также цветовому) астигматизму.

Есть также эффект кома. Это искажение происходит, когда круглый ионный луч идет под некоторым углом в зеркало и затем выходит из зеркала (под тем же самым углом), тогда, если вы измеряете в касательной плоскости среднее время полета его левой половины и правой половины, тогда вы можете видеть, что у половин есть различное время полета.

Итак, существуют материальные решения всех этих касательных и сагиттальной фокусирование проблемы, и эти решения заставить вас платить большой доллар за качество цели для вашего цифрового Cannon (или Nikon) присутствуют в устройствах MS TOF.

Назад к TOF мультипроход отражатель (известный как "Невский" Зигзаг или Черногорское Концертина): в упрощенных терминах, чтобы компенсировать ион зеркало положительный астигматизм в этом мультипроход инструменте, нужно ввести линзу Einzel (возможно 5 электродов) в поле-свободное пространство, которое имеет негативное астигматизм, чтобы компенсировать распространение времени полета ионов после каждого раза движения ионов от одного зеркала gridless до другого в их зигзаге (правильное термин staggering) движения.

Расчеты и изготовление соответствующих мульти-элементной ионной оптики для хорошего качества MS TOF элементов не являются тривиальной задачей.
Я смею сказать, что, несмотря на очевидный способ использования производительность компьютера, задача устранения аберраций по-прежнему очень сложной и нуждается в некоторых трезвый мышление и аналитические способности мозга.

КСТАТИ, общее представление Orbitap остановило от попытки построить идеальное "параболического поле" gridless relfectron.

Я полагаю, что высокий-res-TOF-MS устройство нацелено на множество призов, как один мой хороший приятель упомянул однажды - он открывает вестибюль возможностей.

Я также надеюсь, Швеция, Каролинский институт "camaraden" заметит усилия по MS TOF двух трудолюбивых РУССКИХ участников MS и возьмет это как серьезную заявку в области.

Как я уже упоминал о Нобелевской премии победителей и лузеров, то я могу сказать, что у меня есть "касательные" отношения на многие из таких людей:

1. Билл Филипс получил N.P. в Физике спустя год после того, как я играл в теннис с ним и неосторожно поднял его футболку с корта (я думал, что это было то моего друга);

2. Norm Ramsey - атомные часы изобретатель - много лет назад забыл свою куртку назад в Техасе США в офисе одного профессора, и профессор не понял о происхождении этой куртке, так вещь медленно мигрировала в мой кабинет;

3. Андрей Гейм получил тот точно спустя 25 лет после того, как я взял его koiko-mesto в студенческом общежитии в Черноголовка.

4. Наконец, и это более загадочное явление:
W. Э. Лэмб (произносится как ЛАМ), который в 1985 году наблюдал полевую десорбцию единственного атома от поверхности вольфрама с атомным разрешением в режиме live, используя мою установку в Spiritoscopy Institution, получил Нобелевскую премию за 30 лет до этого замечательного эксперимента. Будучи занятым предотвращения рукам доктора Лэмба коснуться электродов 25 кВ, 5 нс, импульсного источника, я все же попросил его объяснить его знаменитый лэмбовский сдвиг (Н.П. на 1955) , в прозаических терминах.
Например, с помощью некоторой комбинации пальцев.
Тем не менее, он начал писать некоторую тарабарщину группы перенормы, которая уклонилась от моего разума. Я смею сказать, что лэмбовский сдвиг является самым загадочным и совершенно не-sequiturian квантовый эффект, и простое объяснение требует чтения квантовой электродинамики томов.
Позже я узнал гораздо проще объяснение лэмбовский сдвиг от большой степени опьянения доктора Долгова (бывшего что-где-когда Серебряная Сова призера). Это было блестящее объяснение заняло всего пять строк.

Фактически же количество строк, должны быть написаны для Orbitrap U(z, r)=....k/2*( x*x- 0.5r*r +R_m*R_m*ln(R/R_m) потенциал формула.


Ниже читайте текст Толя Верентчикова, объясняющего в деталях, кто сделал что относительно награжденного призом высоко-res инструмент TOF.


MSC ( сделал изобретение (GB2403063A, WO2007044696A),
провел исследования, раннее развитие и привел к прототипу HRT
в то время как LECO ( ученые и инженеры со Славой Артаевым большое воздействие принесли его к опытному образцу.
Они потратили много усилий, чтобы сделать это надежным и хорошо спроектированным. Как пример,
их уникальная система получения и накопления данных позволяет спектральную скорость приобретения 100 спектров/сек с бортовой обработкой данных, таким образом преодолевающей ограничения шины на полосу пропускания данных.

Для ясности, были представлены два продукта - 'Citius' LC-HRT и "Пегас" GC-HRT на той же самой платформе,
и это было HRT (Высокое разрешение TOF) платформа, которая выиграла награду.
Также для ясности, это была компания LECO, кто заслужил и получил награду. Русские сильно участвовали как часть команды.

Есть много ссылок в интернете, просто google "Pittcon gold 2011".
Как пример

Также, я хотел бы воспользоваться случаем, чтобы заявить, что MSC открыт для сотрудничества
в развитии и исследовании областей LC-HRT и GC-HRT приложений,
которые требуют как скорость, так и разрешение, будут исследовать рыночные возможности и будут способствовать технологии в публикациях.
В помощь, наша команда программного обеспечения способна к чрезвычайно быстрому prototyping программ анализа данных.
Альберт Лебедев был первым, который попробует это в области GC-HR. Он представит те данные в своем устном докладе на ASMS.

Черногория очень привлекательна для посещений, особенно в марте-июне и в периоды в сентябре-октябре.
Зимой средняя температура составляет около +10С с шипами до +18C и спуски на +4C
Это солнечно более 250 дней в году. Рекомендуем избегать июля и августа, когда в стране жарко и переполнена.
Мы будем предоставлять жилье, а посетители будут покрывать их расходы на проезд.
Наша команда является дружественным и будет посвящать свое время и обеспечивать инструментовку для таких проектов.
Попробуйте наше гостеприимство.


<<--  За_Наукины Опыты   –   Eugene's Letters  <<--
Hosted by uCoz