Что такое времяпролетный масс-спектрометр?

Масс-спектрометр во время полета определяет молекулярный состав вещества, разбивая его на составляющие его ионы. Найдя отношение массы к заряду молекулы, можно определить в пределах ряда возможностей химический состав различных веществ, содержащихся в исследуемом образце. Устройство ионизирует, разделяет и перемещает молекулы в детекторе и, измеряя время, которое требуется каждому иону для достижения детектора, может определить отношение массы иона к его заряду. Из этого значения можно рассчитать его массу, что позволяет определить его химическую структуру.

Масс-спектрометрия является полезным инструментом для исследователей, а также для правоохранительных органов, лабораторных испытаний и анализа. Спектрометр может определить, какие материалы находятся в веществе, разбив образец на его компоненты и предоставив данные о возможных химических формулах, относительных количествах в процентах от целого и молекулярных весах каждого присутствующего вещества. Это очень полезно для исследователей или техников по многим причинам. Это позволяет анализировать все виды образцов для фармацевтических исследований, судебно-медицинской экспертизы в правоохранительных органах и разработки продукции во многих отраслях промышленности.

Несколько видов масс-спектрометров были разработаны в течение десятилетий, так как ранние работы по разделению ионов по массе начались в конце 19-го века. Время пролета масс-спектрометра представляет собой только один тип спектрометра. В общем, в любое время полета масс-спектрометр работает по нескольким базовым принципам и имеет определенные составляющие. Они могут различаться в определенных аспектах их конструкции, но все они основаны на принципе, согласно которому ионы будут перемещаться из источника ионизации в детектор со скоростью, которая зависит от их массы.

Масс-спектрометр времени пролета ионизирует образец, подлежащий испытанию, с помощью генератора ионов. Этот компонент чаще всего представляет собой лазерный луч, который быстро испаряет материал, вызывая его распад на ионы, которые представляют собой молекулы с электрическим зарядом. Затем ионы отделяются и продвигаются электрическим полем через дрейфовую или летающую трубку. Они движутся с разной скоростью в зависимости от соотношения массы к заряду. Более крупные и более массивные ионы движутся медленнее, чем более мелкие и менее массивные ионы.

Компонент, называемый отражателем, который направляет входящие ионы на детектор ионов, часто включается в масс-спектрометр. Когда ионы ударяются в детектор, он регистрирует событие, а также заряд иона и прошедшее время в полете между генератором ионов и детектором. Анализируя эти данные, можно определить отношение массы к заряду, а затем массу отдельных ионов в образце. Массу и заряд отдельных ионов можно использовать для определения точного химического состава отдельных компонентов образца и для обнаружения чрезвычайно малых количеств конкретных веществ, таких как загрязняющие вещества, яды или лекарства в образце крови. Это лишь некоторые из многих возможных вариантов использования летного спектрометра.