První průletový hmotnostní spektrometr (TOFMS) byl navržen v roce 1946 a jeho provedení se od té doby neustále vylepšuje a inovuje. Vzhledem k vysoké spektrální rychlosti generování a tomu, že je v každém spektru viditelná neomezená hmotnost, byly výhody hmotnostní spektrometrie TOF okamžitě jasné. Přestože se nástroje zlepšily, nakonec narazily na fyzické hranice omezující rozlišovací schopnost. Bylo třeba odvést další práci.
IV roce 1973 analyzátory TOF výrazně pokročily, a to s příchodem reflektronu, elektrostatického iontového zrcadla. Reflektrony poskytly časově-energetickou fokusaci a vylepšily rozlišovací výkon z několika stovek na několik tisíc či více. Aby se ale zvýšil rozlišovací výkon nad úroveň 15 000, musela se výrazně navýšit výška průletových trubic analyzátoru.
Další výrazný pokrok v oblasti rozlišení TOF přišel s multireflexními reflektrony. Iontová zrcadla dokážou odrážet ionty jednou, dvakrát nebo třikrát přes mřížky, jež definují elektrická pole, než ionty dorazí k detektoru, což výrazně prodlužuje dobu letu. Tyto mřížky ale mohou způsobovat také výrazné ztráty iontů, což omezuje použitelnost takového množství odrazů.
V roce 1989 bylo navrženo rovinné bezmřížkové elektrostatické zrcadlo. Bez mřížek došlo k minimalizaci ztrát iontů z odrazů. Tento návrh nicméně nedokázal zmírnit divergenci iontových trajektorií ve směru osy Z a stále docházelo k výrazným ztrátám iontů. To vedlo k nedostatečnému praktickému vylepšení oproti předchozím reflektronovým provedením.
V roce 2011 inženýři společnosti LECO do tohoto rovinného bezmřížkového elektrostatického zrcadla zakomponovali soustavu Einzelových zaostřovacích elektrostatických čoček. To umožnilo zaostření jak ve směru osy Y, tak osy Z a minimalizovalo ztráty iontů. S příchodem skládané dráhy letu (Folded Flight Path (FFP®) se rozlišovací výkon hmotnostní spektromie TOF posunul výrazně kupředu a snadno dosáhl na úroveň 25 000 u strojů s rozumnou velikostí. Další odraz v rámci FFP dokáže poslat ionty přes soustavu v dalším průchodu, čímž se rozlišovací výkon zdvojnásobí na 50 000.
Chcete-li se dozvědět více o tomto průlomovém pokroku, zatímco slavíme deset let hmotnostních spektrometrů TOFMS s vysokým rozlišením, přečtěte si tuto publikaci.
