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Joesphson device for simultaneous time and energy detection (Articolo in rivista)

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Joesphson device for simultaneous time and energy detection (Articolo in rivista) (literal)

Anno

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Esposito E.,Ejrnaes M., Pagano S., Perez de Lara, Cristiano R. (2003)
Joesphson device for simultaneous time and energy detection
in Applied physics letters
(literal)

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La spettrometria di massa a tempo-di-volo è una delle più importanti metodiche utilizzate in biologia (proteomica e genomica) per lidentificazione di specie molecolari. Nei più recenti studi di proteomica e genomica si pone lesigenza di identificare macromolecole di massa elevata (m>30.000 Da), come frammenti di DNA o proteine. Tuttavia, i rivelatori utilizzati in spettrometri di massa tradizionali hanno una efficienza che decresce rapidamente allaumentare della massa molecolare. Per tale motivo è stato proposto di sostituire i rivelatori a ionizzazione con i più nuovi rivelatori a superconduttore, che hanno il vantaggio di non avere limitazioni in efficienza, sebbene la risoluzione di massa (ossia la capacità di distinguere con precisione masse molto simili) sia ancora da migliorare. Il rivelatore a superconduttore oggetto del presente lavoro implementa la risoluzione di massa, mantenendo inalterate le altre prestazioni. (literal)

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Rivista

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IF 2002: 4.207. Settore disciplinare Applied Physics (categorie ISI). La rivista è nella fascia di eccellenza del settore (3 posto su 71 riviste). ImmediacyIndex 0,609; Cit Half-Life 5,1. (literal)

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Si propone e si realizza un rivelatore a superconduttore per spettrometria di massa a tempo di volo per la rivelazione di macromolecole di interesse biologico. Il rivelatore si basa su due componenti elettronici superconduttivi: una giunzione tunnel e una giunzione Josephson accoppiati. Il rivelatore composito presenta tre aspetti innovativi: 1) efficienza anche per molecole di massa superiore a 100.000 Da; 2) misura simultanea di tempo di volo ed energia per la determinazione non ambigua di massa e carica delle molecole; 3) migliore risoluzione di massa rispetto a precedenti versioni di rivelatori a superconduttore per spettrometria di massa. Il lavoro descrive un tale rivelatore e lo caratterizza sperimentalmente dimostrandone la fattibilità. (literal)

Note

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CNR-Istituto di Cibernetica E. Caianiello Pozzuoli NA e INFN-Sezione di Napoli, Napoli (literal)

Titolo

Abstract

The development of a detection device for simultaneous measurement of energy and impact time, to be used in time-of-flight mass spectrometry, is reported. In this device, two superconducting tunnel junctions are coupled through a passive network. The first junction operates in the quasiparticle regime in order to measure the energy of a molecule impact and to act as a proportional detector. The second one operates in the Josephson regime in order to act as a fast discriminator for the impact time of a molecule impinging on the detector junction. In this way, a very accurate time determination can be achieved limited only by the intrinsic detector response, thus improving the spectrometer mass resolution. To demonstrate the feasibility of this detection scheme in mass . spectrometry, calibration measurements have been carried out using a 55Fe x-ray source to simulate the molecule impact. The experimental results successfully demonstrated simultaneous detection of energy and arrival time in coincidence with photon impacts, with a time resolution limited, in practice, only by the electronics used. (literal)

Prodotto di