Redigerer Kvadrupol ionefelle (avsnitt)

== Teori ==
[[Fil:Paul_Ion_Trap_Schematic.gif|miniatyr]]
Selve 3D-fellen består vanligvis av to hyperbolske metallelektroder med fokusene mot hverandre og en hyperbolsk ringelektrode halvveis mellom de to andre elektrodene. Ionene er fanget i rommet mellom disse tre elektrodene av [[vekselstrøm]] (oscillerende) og [[likestrøm]] (statisk). AC-radiofrekvensspenningen svinger mellom de to hyperbolske metallendekappelektrodene hvis ioneksitasjon er ønsket; den drivende vekselspenningen påføres ringelektroden. Ionene blir først trukket opp og ned aksialt mens de skyves inn radialt. Ionene trekkes deretter radialt ut og skyves aksialt inn (fra toppen og bunnen). På denne måten beveger ionene seg i en kompleks bevegelse som generelt innebærer at ioneskyen er lang og smal og deretter kort og bred, frem og tilbake, og svinger mellom de to tilstandene. Siden midten av 1980-tallet har de fleste 3D-feller (Paul-feller) brukt ~ 1 mTorr helium. Bruk av dempegass og masseselektiv ustabilitetsmodus utviklet av Stafford et al. førte til de første kommersielle 3D-ionfellene.<ref>{{Kilde artikkel|tittel=Recent improvements in and analytical applications of advanced ion trap technology|publikasjon=International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes|doi=10.1016/0168-1176(84)80077-4|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0168117684800774|dato=1984-09-07|fornavn=G. C.|etternavn=Stafford|etternavn2=Kelley|fornavn2=P. E.|etternavn3=Syka|fornavn3=J. E. P.|etternavn4=Reynolds|fornavn4=W. E.|etternavn5=Todd|fornavn5=J. F. J.|serie=1|språk=en|bind=60|sider=85–98|issn=0168-1176|besøksdato=2021-01-22}}</ref>

Kvadrupol-ionefellen har to hovedkonfigurasjoner: den tredimensjonale formen beskrevet ovenfor og den lineære formen laget av 4 parallelle elektroder. En forenklet rettlinjet konfigurasjon brukes også.<ref>{{Kilde artikkel|tittel=Rectilinear Ion Trap:  Concepts, Calculations, and Analytical Performance of a New Mass Analyzer|publikasjon=Analytical Chemistry|doi=10.1021/ac049420n|url=https://doi.org/10.1021/ac049420n|dato=2004-08-01|fornavn=Zheng|etternavn=Ouyang|etternavn2=Wu|fornavn2=Guangxiang|etternavn3=Song|fornavn3=Yishu|etternavn4=Li|fornavn4=Hongyan|etternavn5=Plass|fornavn5=Wolfgang R.|etternavn6=Cooks|fornavn6=R. Graham|serie=16|bind=76|sider=4595–4605|issn=0003-2700|besøksdato=2021-01-22}}</ref> Fordelen med det lineære designen er dens større lagringskapasitet (spesielt Doppler-avkjølte ioner) og dens enkelhet, men dette etterlater en spesiell begrensning for modelleringen. Paul-fellen er designet for å skape et sadelformet felt for å fange et ladet ion, men med en kvadrupole kan dette sadelformede elektriske feltet ikke roteres rundt et ion i sentrum. Det kan bare 'klaffe' feltet opp og ned. Av denne grunn er bevegelsene til et enkelt ion i fellen beskrevet av [[Mathieu-ligninger]], som bare kan løses numerisk ved datasimuleringer.

Den intuitive forklaringen og tilnærming av laveste orden er den samme som sterk fokusering i akseleratorfysikk. Siden feltet påvirker akselerasjonen, henger posisjonen etter (til laveste orden med en halv periode). Så partiklene er i defokuserte posisjoner når feltet fokuserer og omvendt. Å være lenger fra sentrum, opplever de et sterkere felt når feltet fokuserer enn når det defokuserer.