Jakie są różne zastosowania jonizacyjnego spektrometru masowego?
Spektrometr mas jonizacyjnych może występować w wielu różnych postaciach do wielu różnych zastosowań; jednak wszystkie działają na tych samych podstawowych zasadach. Próbkę umieszcza się w spektrometrze mas jonizacyjnych, a jej cząstki ładuje się elektrycznie, zamieniając je w jony. Jony te są następnie sortowane według ich masy i mierzone, tworząc widmo, które identyfikuje wszystkie składniki chemiczne próbki. Zdolność do dokładnego identyfikowania chemikaliów i ich składu jest przydatna w wielu dyscyplinach naukowych, w tym w geologii, archeologii i zrozumieniu składu chemicznego planet i gwiazd. Jednym z najważniejszych zastosowań spektrometru mas jonizacyjnych jest badanie medyczne i leczenie, w którym urządzenie może identyfikować ślady chemikaliów w ludzkim ciele w celu zdiagnozowania choroby i zbadania chemicznych efektów leków.
Naukowcy badający Ziemię wykorzystują spektrometry masowe do różnych celów. W geologii dokładne pomiary składników pradawnych skał mogą dać wgląd w ich wiek i warunki, które istniały w momencie ich powstawania. W badaniach pogodowych spektrometria mas może zidentyfikować dokładne poziomy różnych gazów w próbkach rdzenia lodowego Arktyki, informując naukowców o poziomach gazów cieplarnianych, jakie istniały w atmosferze ziemskiej w ciągu dziesiątek tysięcy lat. Naukowcy byli nawet w stanie wykorzystać spektrometrię masową do zidentyfikowania pozostałości po potężnym uderzeniu meteorytu, które prawdopodobnie spowodowało wyginięcie dinozaurów.
Badając nasz układ słoneczny, naukowcy nie tylko użyli jonizacyjnego spektrometru masowego do badania próbek meteorytów, które spadły tutaj na Ziemię, ale także zintegrowali urządzenia z statkiem kosmicznym. Każdy z dwóch statków kosmicznych Viking wysłanych na Marsa w 1975 r. Posiadał pokładowy spektrometr mas jonizacyjnych do wyszukiwania chemicznych oznak życia. Sonda Huygens, która wylądowała na Tytanie, największym księżycu Jowisza, w 2005 roku, wykorzystała spektrometr masowy z jonizacją do badania atmosfery i składu powierzchni Księżyca.
Nauki medyczne szeroko wykorzystują spektrometry jonizacyjne. W badaniach służą one do identyfikacji substancji chemicznych w naturze, które mogą mieć zastosowania lecznicze i pomagają zrozumieć, w jaki sposób substancje te wchodzą w interakcje z innymi chemikaliami w ludzkim ciele. Podczas diagnozowania choroby są one wykorzystywane do identyfikacji substancji chemicznych, takich jak toksyny, które mogą mieć niekorzystny wpływ na pacjenta. Są również używane do identyfikacji białek, enzymów i innych związków biologicznych obecnych w organizmie, które mogą dać wgląd w to, co powoduje chorobę osoby.
Spektrometry masowe z jonizacją mają również zastosowania poza medycyną i badaniami. Mogą być używane do pomiaru jakości powietrza w budynkach lub fabrykach, monitorowania czystości produktu w przemyśle, a nawet do identyfikacji alternatywnych źródeł surowców. Spektrometr mas jonizacyjnych znajduje nowe zastosowania i zastosowania dosłownie wszędzie tam, gdzie wiedza o dokładnym składzie chemicznym substancji jest informacyjna lub korzystna.