Was sind die verschiedenen Verwendungen eines Ionisationsmassenspektrometers?
Ein Ionisationsmassenspektrometer kann in vielen verschiedenen Formen für viele verschiedene Zwecke vorliegen; Alle arbeiten jedoch nach den gleichen Grundprinzipien. Eine Probe wird in ein Ionisationsmassenspektrometer gegeben, und ihre Teilchen werden elektrisch geladen, wodurch sie in Ionen umgewandelt werden. Diese Ionen werden dann nach ihrer Masse sortiert und gemessen, wodurch ein Spektrum erstellt wird, das alle chemischen Bestandteile der Probe identifiziert. Die Fähigkeit, Chemikalien und ihre Zusammensetzung genau zu identifizieren, ist in vielen wissenschaftlichen Disziplinen von Nutzen, einschließlich Geologie, Archäologie und dem Verständnis der chemischen Zusammensetzung von Planeten und Sternen. Eine der wichtigsten Anwendungen eines Ionisationsmassenspektrometers ist die medizinische Forschung und Behandlung, bei der das Gerät Spuren von Chemikalien im menschlichen Körper identifizieren kann, um Krankheiten zu diagnostizieren und die chemischen Wirkungen von Medikamenten zu untersuchen.
Wissenschaftler, die die Erde untersuchen, setzen Massenspektrometer für verschiedene Zwecke ein. In der Geologie können genaue Messungen der Bestandteile antiker Gesteine Einblicke in ihr Alter und die Bedingungen geben, unter denen sie entstanden sind. In Wetterstudien kann die Massenspektrometrie die exakten Konzentrationen verschiedener Gase in arktischen Eisbohrkernen bestimmen und Wissenschaftlern die Konzentrationen von Treibhausgasen mitteilen, die in der Erdatmosphäre im Laufe von Zehntausenden von Jahren vorlagen. Wissenschaftler konnten sogar mithilfe von Massenspektrometrie die Überreste des massiven Meteoritenschlags identifizieren, von dem angenommen wird, dass er das Aussterben der Dinosaurier verursacht hat.
Bei der Untersuchung unseres Sonnensystems haben Wissenschaftler nicht nur Meteoritenproben, die hier auf die Erde gefallen sind, mit dem Ionisationsmassenspektrometer untersucht, sondern die Geräte auch in Raumfahrzeuge integriert. Die beiden 1975 zum Mars gesendeten Wikinger-Raumschiffe verfügten jeweils über ein eingebautes Ionisations-Massenspektrometer, um nach chemischen Lebenszeichen zu suchen. Die Huygens-Sonde, die 2005 auf Titan, Jupiters größtem Mond, landete, untersuchte mit einem Ionisationsmassenspektrometer die Atmosphäre und die Oberflächenzusammensetzung des Mondes.
Die medizinischen Wissenschaften verwenden in großem Umfang Ionisationsmassenspektrometer. In der Forschung werden sie verwendet, um Chemikalien in der Natur zu identifizieren, die möglicherweise für medizinische Zwecke verwendet werden, und um zu verstehen, wie diese Substanzen mit anderen Chemikalien im menschlichen Körper interagieren. Wenn eine Krankheit diagnostiziert wird, werden sie verwendet, um Chemikalien wie Toxine zu identifizieren, die einen Patienten nachteilig beeinflussen können. Sie werden auch verwendet, um Proteine, Enzyme und andere im Körper vorhandene biologische Verbindungen zu identifizieren, die Aufschluss darüber geben, was die Krankheit einer Person verursacht.
Ionisationsmassenspektrometer werden auch außerhalb der Medizin und Forschung eingesetzt. Sie können zur Messung der Luftqualität in Gebäuden oder Fabriken, zur Überwachung der Produktreinheit in der Industrie oder sogar zur Identifizierung alternativer Rohstoffquellen verwendet werden. Das Ionisationsmassenspektrometer findet buchstäblich überall dort neue Verwendungen und Anwendungen, wo die Kenntnis des genauen chemischen Aufbaus einer Substanz informativ oder vorteilhaft ist.