Wat zijn de verschillende toepassingen van een ionisatie-massaspectrometer?
Een ionisatie massaspectrometer kan in veel verschillende vormen voor veel verschillende toepassingen komen; ze werken echter allemaal op dezelfde basisprincipes. Een monster wordt in een ionisatiemassaspectrometer geplaatst en de deeltjes worden elektrisch geladen, waardoor ze in ionen veranderen. Deze ionen worden vervolgens gesorteerd op hun massa en gemeten, waardoor een spectrum ontstaat dat alle chemische componenten van het monster identificeert. De mogelijkheid om chemicaliën en hun samenstelling nauwkeurig te identificeren is nuttig in veel wetenschappelijke disciplines, waaronder geologie, archeologie en inzicht in de chemische samenstelling van planeten en sterren. Een van de belangrijkste toepassingen van een ionisatiemassaspectrometer is in medisch onderzoek en behandeling, waarbij het apparaat sporen van chemicaliën in het menselijk lichaam kan identificeren om ziekten te diagnosticeren en de chemische effecten van medicijnen te bestuderen.
Wetenschappers die de aarde bestuderen, gebruiken massaspectrometers voor verschillende doeleinden. In de geologie kunnen nauwkeurige metingen van de componenten van oude rotsen inzicht geven in hun leeftijd en de omstandigheden die bestonden toen ze werden gevormd. In weerstudies kan massaspectrometrie de exacte niveaus van verschillende gassen in Arctische ijskernmonsters identificeren, waardoor wetenschappers de niveaus van broeikasgassen die in de atmosfeer van de aarde in de loop van tienduizenden jaren bestonden, konden vertellen. Wetenschappers hebben zelfs massaspectrometrie kunnen gebruiken om de overblijfselen van de massale meteooraanval te identificeren waarvan wordt aangenomen dat ze het uitsterven van de dinosauriërs hebben veroorzaakt.
Bij het bestuderen van ons zonnestelsel hebben wetenschappers niet alleen de ionisatie-massaspectrometer gebruikt om meteorietmonsters te bestuderen die hier op aarde zijn gevallen, maar hebben ze ook de apparaten in ruimtevaartuigen geïntegreerd. De twee Viking-ruimtevaartuigen die in 1975 naar Mars werden gestuurd, hadden elk een ionisatiemassaspectrometer aan boord om te zoeken naar chemische tekenen van leven. De Huygens-sonde, die landde op Titan, de grootste maan van Jupiter, in 2005, gebruikte een ionisatiemassaspectrometer om de atmosfeer van de maan en de samenstelling van het oppervlak te bestuderen.
De medische wetenschappen maken uitgebreid gebruik van ionisatie-massaspectrometers. In onderzoek worden ze gebruikt om chemische stoffen in de natuur te identificeren die mogelijk medicinaal worden gebruikt en om te helpen begrijpen hoe die stoffen omgaan met andere chemische stoffen in het menselijk lichaam. Wanneer een ziekte wordt gediagnosticeerd, worden deze gebruikt om chemicaliën, zoals toxines, te identificeren die een patiënt nadelig kunnen beïnvloeden. Ze worden ook gebruikt om eiwitten, enzymen en andere biologische verbindingen in het lichaam te identificeren die inzicht kunnen geven in wat de ziekte van een persoon veroorzaakt.
Ionisatie massaspectrometers worden ook buiten de geneeskunde en onderzoek gebruikt. Ze kunnen worden gebruikt om de luchtkwaliteit in gebouwen of fabrieken te meten, om de zuiverheid van producten in de industrie te controleren, of zelfs om alternatieve bronnen van grondstoffen te identificeren. De ionisatie-massaspectrometer blijft letterlijk nieuwe toepassingen en toepassingen vinden waar de kennis van de exacte chemische samenstelling van een stof informatief of nuttig is.