Simulación computacional de las oscilaciones autoresonantes de iones confinados en una trampa electrostática anarmónica

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dc.contributor.advisorOrozco Ospino, Eduardo Alberto
dc.contributor.advisorLopez, Jesus Eduardo
dc.contributor.authorMaestre Salcedo, Dayanna Daniela
dc.contributor.evaluatorGutierrez Niño, Willian
dc.contributor.evaluatorOtero Olarte, Oswaldo
dc.date.accessioned2025-03-04T16:38:21Z
dc.date.available2025-03-04T16:38:21Z
dc.date.created2025-02-22
dc.date.issued2025-02-22
dc.description.abstractLa espectrometría de masas es una herramienta analítica fundamental para identificar y cuantificar la composición química de diversas muestras. En este contexto, el espectrómetro de masas ART-MS representa una innovación al combinar una trampa electrostática anarmónica con un campo de radiofrecuencia con frecuencia decreciente en el tiempo, permitiendo el confinamiento y la extracción selectiva de iones según su relación masa-carga. Este trabajo presenta un enfoque computacional detallado para analizar la dinámica iónica en el ART-MS, abarcando desde el confinamiento inicial hasta la extracción final. Los resultados de las simulaciones confirman la efectividad del fenómeno de autoresonancia, mostrando que la frecuencia de extracción depende inversamente de la raíz cuadrada de la relación masa-carga, lo que permite una separación precisa de las especies iónicas. Además, se identificó la presencia de armónicos en el proceso de extracción, un hallazgo que podría afectar la selectividad del dispositivo y resalta la necesidad de estrategias para mitigar su impacto. Por otro lado, el estudio exploró el efecto de dos diferentes perfiles de decaimiento de frecuencia en la fuente de RF. Estos hallazgos no solo validan el uso de simulaciones computacionales como herramienta para analizar y optimizar dispositivos ART-MS, sino que también proporcionan una base sólida para el diseño de nuevas configuraciones y estrategias de calibración.
dc.description.abstractenglishMass spectrometry is a fundamental analytical tool for identifying and quantifying the chemical composition of various samples. In this context, the ART-MS mass spectrometer represents an innovation by combining an anharmonic electrostatic trap with a time-decreasing radio frequency field, enabling the confinement and selective extraction of ions according to their mass-to-charge ratio. This work presents a detailed computational approach to analyze the ionic dynamics in the ART-MS, covering from initial confinement to final extraction. The simulation results confirm the effectiveness of the autoresonance phenomenon, showing that the extraction frequency depends inversely on the square root of the mass-to-charge ratio, allowing for precise separation of ionic species. Furthermore, the presence of harmonics in the extraction process was identified, a finding that could affect the selectivity of the device and highlights the need for strategies to mitigate its impact. On the other hand, the study explored the effect of two different frequency decay profiles in the RF source. These findings not only validate the use of computational simulations as a tool to analyze and optimize ART-MS devices, but also provide a solid foundation for the design of new configurations and calibration strategies.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45224
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programFísica
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectInteracción autoresonante
dc.subjectespectrometría de masas
dc.subjectrelación masa-carga
dc.subjectradiofrecuencia (RF)
dc.subjectpotencial electrostático anarmónico
dc.subject.keywordAutoresonant interaction
dc.subject.keywordmass spectrometry
dc.subject.keywordmass-to-charge ratio
dc.subject.keywordradiofrequency (RF)
dc.subject.keywordanharmonic electrostatic potential
dc.titleSimulación computacional de las oscilaciones autoresonantes de iones confinados en una trampa electrostática anarmónica
dc.title.englishComputational simulation of selfresonant oscillations of ions confined in an anharmonic electrostatic trap
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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