Физика

Масс-спектрометр оснастили «четырьмя точками зрения»

Масс-спектрометр Delta Plus XP

CMCB/Flickr

Российские ученые разработали приспособление для масс-спектрометра — прибора для анализа молекул и состава смесей. Новое устройство позволяет одновременно исследовать одно вещество «с четырех точек зрения», а также работать одновременно с несколькими веществами на одном масс-спектрометре. С помощью классического прибора можно работать с несколькими веществами лишь последовательно. Работа опубликована в журнале Analytical Chemistry.

С помощью электрических и магнитных полей масс-спектрометр управляет движением заряженных молекул вещества, которое с его помощью исследуют, и разделяет их по величине массы и заряда. Эти данные ученые используют для того, чтобы определить состав этого вещества. Конструкция масс-спектрометра включает три основных элемента: ионный источник, где нейтральные молекулы исследуемого вещества превращаются в ионы, масс-анализатор, где происходит «сортировка» ионов по массе и заряду, и детектор, где происходит «запись» информации об отсортированных ионах. Масс-спектрометрия применяется для определения составов смесей в фармацевтике, металлургии, нефтегазовой, ядерной и пищевой промышленности, косметологии. С момента изобретения первого масс-спектрометра прошло более 100 лет, однако ученые продолжают совершенствовать метод, делать его быстрее, эффективнее и универсальнее.

Схема работы масс-спектрометра

Пресс-служба МФТИ

Ученым из Сколковского института науки и технологий и Московского физико-технического института удалось соединить в одном масс-спектрометре четыре способа ионизации и разнести их пространственно, чтобы они не могли оказывать влияние друг на друга. Конструкция прибора позволяет легко его модифицировать, добавляя в систему новые ионизаторы. Как утверждают разработчики, между режимами можно переключаться быстрее, чем за секунду, поэтому масс-спектрометр можно использовать для того, чтобы проводить несколько независимых экспериментов одновременно.

Кроме того, можно детально анализировать одно вещество с использованием всех ионизаторов — один канал можно использовать, как эталон, а в остальных проводить молекулярные реакции, такие как дейтерирование (введение дейтерия в молекулы) или озонирование (реакции окисления молекулами озона). Авторы также добавили возможность регулирования температуры исследуемого вещества и его термической диссоциации.

«Наша разработка в перспективе позволит реализовать в аналитической химии концепцию параллелизации анализа в полной аналогии с давно известными в компьютерных науках параллельными вычислениями. В нашем случае каждый источник ионизации выступает как независимый процессор, производящий вычисления (в нашем случае ионизацию определённой фракции вещества), а масс-спектрометр собирает данные от всех источников и передает их исследователю», — говорит научный сотрудник Сколтеха и лаборатории ионной и молекулярной физики МФТИ Юрий Костюкевич.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.