Основы масс-спектрометрии. - 2 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Принцип работы и устройство масс-спектрометра.
Одной из важнейших характеристик атомов и молекул является их
масса. Наиболее универсальным и точным методом измерения масс атомных
и молекулярных частиц является масс- спектрометрия. В настоящее время
созданы приборы, позволяющие производить измерения масс с точностью до
0,0001% и регистрировать молекулы с массой до 10000 атомных единиц.
Масс-спектрометрия нашла очень широкое применение
как в научных
исследованиях, так и при решении разнообразных прикладных задач. В
ядерной физике с помощью масс- спектрометрии производятся изотопные
измерения, определяется состав продуктов деления ядер, устанавливается
точное значение масс ядер. В молекулярной физике определяется
молекулярная масса вещества, элементный состав и строение молекул,
измеряется энергия связи атомов в молекуле и другие
её характеристики.
Возможность определения массы, элементного состава и строение молекул
делает масс- спектрометрию уникальным аналитическим методом. Масс-
спектрометрия широко используется для определения состава сложных
органических и биоорганических соединений, металлических сплавов,
композиционных материалов, различных газовых сред и т.д. Благодаря своей
высокой чувствительности и быстродействию масс- спектрометрия оказалась
очень эффективной при
изучении кинетики химических процессов;
процессов, протекающих в плазме, атмосфере и др.
Сущность масс-спектрометрического метода измерения состоит в
следующем: в устройстве, которое называется ионным источником,
исследуемое вещество подвергается энергетическому воздействию. При
этом образуются свободные ионы, которые направляются в масс-анализатор
устройство, где происходит пространственное или временное разделение
ионов по массам.
После масс - анализатора ионы регистрируются. Обычно
при измерениях параметры масс - анализатора изменяются таким образом,
чтобы в регистрирующее устройство последовательно попадали ионы с
разной массой. Такая запись, выполненная в цифровом или графическом
виде, называется масс-спектром. В качестве примера на рис.1 приведён
масс-спектр остаточных газов, записанный на лабораторном приборе. Таким
образом, масс-спектр представляет собой набор пиков. Положение пика в
масс-спектре определяет массу зарегистрированного иона, а его площадь
относительное количество ионов данного типа. Важной характеристикой
любого масс-спектрометра является его разрешающая способность, которая
определяется величиной
m
m
, т.е. возможность отделить ионы с массой от
иона с массой
.
m
mm +
         Принцип работы и устройство масс-спектрометра.
    Одной из важнейших характеристик атомов и молекул является их
масса. Наиболее универсальным и точным методом измерения масс атомных
и молекулярных частиц является масс- спектрометрия. В настоящее время
созданы приборы, позволяющие производить измерения масс с точностью до
0,0001% и регистрировать молекулы с массой до 10000 атомных единиц.
Масс-спектрометрия нашла очень широкое применение как в научных
исследованиях, так и при решении разнообразных прикладных задач. В
ядерной физике с помощью масс- спектрометрии производятся изотопные
измерения, определяется состав продуктов деления ядер, устанавливается
точное значение масс ядер. В молекулярной физике определяется
молекулярная масса вещества, элементный состав и строение молекул,
измеряется энергия связи атомов в молекуле и другие её характеристики.
Возможность определения массы, элементного состава и строение молекул
делает масс- спектрометрию уникальным аналитическим методом. Масс-
спектрометрия широко используется для определения состава сложных
органических и биоорганических соединений, металлических сплавов,
композиционных материалов, различных газовых сред и т.д. Благодаря своей
высокой чувствительности и быстродействию масс- спектрометрия оказалась
очень эффективной при изучении кинетики химических процессов;
процессов, протекающих в плазме, атмосфере и др.
    Сущность масс-спектрометрического метода измерения состоит в
следующем:     в устройстве, которое называется ионным источником,
исследуемое вещество подвергается энергетическому воздействию. При
этом образуются свободные ионы, которые направляются в масс-анализатор
– устройство, где происходит пространственное или временное разделение
ионов по массам. После масс - анализатора ионы регистрируются. Обычно
при измерениях параметры масс - анализатора изменяются таким образом,
чтобы в регистрирующее устройство последовательно попадали ионы с
разной массой. Такая запись, выполненная в цифровом или графическом
виде, называется масс-спектром. В качестве примера на рис.№1 приведён
масс-спектр остаточных газов, записанный на лабораторном приборе. Таким
образом, масс-спектр представляет собой набор пиков. Положение пика в
масс-спектре определяет массу зарегистрированного иона, а его площадь –
относительное количество ионов данного типа. Важной характеристикой
любого масс-спектрометра является его разрешающая способность, которая
                          m
определяется величиной      , т.е. возможность отделить ионы с массой m от
                         ∂m
иона с массой m + ∂m .