Co je hmotnostní hmotnostní spektrometr?
Časový hmotnostní hmotnostní spektrometr určuje molekulární složení látky tím, že ji rozkládá na ionty jejích složek. Nalezením poměru hmotnosti k náboji molekuly je možné zjistit v rámci celé řady možností chemické složení různých látek obsažených v testovaném vzorku. Zařízení ionizuje, separuje a propeluje molekuly v detektoru a měřením času, který každý ion potřebuje k dosažení detektoru, může určit poměr hmoty iontu k jeho náboji. Z této hodnoty lze vypočítat její hmotnost, což umožňuje stanovení její chemické struktury.
Hmotnostní spektrometrie je užitečným nástrojem pro výzkumné pracovníky, jakož i pro vymáhání práva, laboratorní testování a analýzu. Spektrometr může určit, jaké druhy materiálů jsou v látce, rozdělením vzorku na jeho složky a poskytnutím údajů o možných chemických vzorcích, relativních množstvích v procentech z celku a molekulových hmotnostech každé přítomné látky. To je velmi užitečné pro vědce nebo techniky z mnoha důvodů. Umožňuje analýzu všech druhů vzorků pro farmaceutický výzkum, forenzní práci při vymáhání práva a vývoj produktů v mnoha průmyslových oborech.
V průběhu desetiletí bylo vyvinuto několik druhů hmotnostního spektrometru, protože na konci 19. století začaly práce na oddělování iontů podle hmotnosti. Časový hmotnostní spektrometr je pouze jedním typem spektrometru. Obecně platí, že kdykoli hmotnostní spektrometr letu pracuje podle několika základních principů a má určité komponenty. Mohou se lišit v určitých aspektech jejich konstrukce, ale veškerá práce je založena na principu, že ionty se budou pohybovat od zdroje ionizace k detektoru rychlostí, která je závislá na jejich hmotnosti.
Časový hmotnostní spektrometr ionizuje vzorek, který má být testován, generátorem iontů. Tato složka je nejčastěji laserový paprsek, který rychle odpařuje materiál a způsobuje jeho rozklad na ionty, což jsou molekuly s elektrickým nábojem. Ionty jsou pak odděleny a poháněny elektrickým polem skrz drift nebo letovou trubici. Pohybují se různou rychlostí podle poměru hmotnosti k náboji. Větší a mohutnější ionty se pohybují pomaleji než menší a méně masivní ionty.
Do hmotnostního spektrometru je často začleněna složka zvaná refleron, která směruje přicházející ionty na iontový detektor. Když ionty udeří do detektoru, zaznamená událost, náboj iontu a uplynulý čas v letu mezi generátorem iontů a detektorem. Analýzou těchto dat je možné určit poměr hmotnosti k náboji a poté hmotnosti jednotlivých iontů ve vzorku. Hmotnost a náboj jednotlivých iontů lze použít ke stanovení přesného chemického složení jednotlivých složek vzorku a k detekci extrémně malého množství určitých látek, jako jsou kontaminanty, jedy nebo drogy ve vzorku krve. Toto je jen několik z mnoha možných použití pro letový spektrometr.