Принципы работы и конструкции масс-спектрометра

где V - разность потенциалов между пластинами анализатора. Разделив уравнение (10) на уравнение (15), получим(16):

(16)

Таким образом, ионы с одинаковой энергией движутся в электростатическом анализаторе по одной и той  же траектории независимо от их отношения m/е.

Другими словами, в анализаторе  происходит фокусировка ионов по энергии и фокусировка по направлению  для ионов одинаковой энергии  с любой массой[12]. Затем полученный моноэнергетический пучок ионов входит в магнитный масс-анализатор, в котором разделяется на пучки ионов с одинаковыми m/е, фокусируемые по направлению. (Возможно также расположение электростатического анализатора вслед за магнитным). Использование двойной фокусировки позволяет более, чем на порядок, увеличить разрешающую способность: с 300, 3000 до 30000, а в специальных приборах - до 10⁶.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8. Схема масс-спектрометра с двойной фокусировкой (ИИ - ионный источник, А - электростатический анализатор, В - магнитный анализатор, Д - детектор ионов).

 

 

 

 

Вывод: По способу разделения ионных пучков на составляющие существует множество видов масс – спектрометров. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.

 

 

 

         Заключение:

Глубинные физические законы, передовые  научные и инженерные разработки, высокотехнологичные вакуумные  системы, высокие электрические  напряжения, самые лучшие материалы, высочайшее качество их обработки, современнейшая быстродействующая цифровая и аналоговая электроника, и компьютерная техника, изощренное программное обеспечение - вот из чего сложен современный  масс-спектрометр[14]. И для чего же все это? Для ответа на один из важнейших вопросов мироздания - из чего сложена материя. Но это вопрос не высокой науки, а каждодневной жизни человека.

Например, разработка новых лекарственных  средств для спасения человека от ранее неизлечимых болезней и  контроль производства лекарств, генная инженерия и биохимия. Масс-спектрометрия  дала в руки исследователей инструмент, позволяющий идентифицировать белки, определять какие изменения произошли  с их структурой вследствие различных  взаимодействий, при их воспроизводстве, определить пути метаболизма различных  лекарственных средств и других соединений и идентифицировать метаболиты, разрабатывать новые целевые  лекарственные средства. Масс-спектрометрия - единственный метод, решающий все  эти и многие другие задачи аналитической  биохимии. 
           Без масс-спектрометрии немыслим контроль над незаконным распространением наркотических и психотропных средств, криминалистический и клинический анализ токсичных препаратов, анализ взрывчатых веществ[7].

Выяснение источника происхождения  очень важно для решения целого ряда вопросов: например, определение  происхождения взрывчатых веществ  помогает найти террористов, наркотиков - бороться с их распространением и  перекрывать пути их трафика. Экономическая  безопасность страны более надежна, если таможенные службы могут не только подтверждать анализами в сомнительных случаях страну происхождения товара, но и его соответствие заявленному  виду и качеству. А анализ нефти и нефтепродуктов нужен не только для оптимизации процессов переработки нефти или геологам для поиска новых нефтяных полей, но и для того, чтобы определить виновных в разливах нефтяных пятен в океане или на земле.

В эпоху "химизации сельского  хозяйства" весьма важным стал вопрос о присутствии следовых количеств  применяемых химических средств (например, пестицидов) в пищевых продуктах[3]. В мизерных количествах эти вещества могут нанести непоправимый вред здоровью человека.

Существование ядерной энергетики немыслимо без масс-спектрометрии. С ее помощью определяется степень  обогащения расщепляющихся материалов и их чистота.

Конечно, и медицина не обходится  без масс-спектрометрии. Изотопная  масс-спектрометрия углеродных атомов применяется для прямой медицинской  диагностики инфицированности человека и является самым надежным из всех методов диагностики. 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Список использованной литературы:

1. Ауэр Н, Берг Дж.  Приборы для научных исследований. Т., 1975.
2. Сысоев А. А., Чупахин М. С. Введение в масс-спектрометрию.  М., 1977, 304 с.
3. Mace-спектрометрия и химическая кинетика. Сб. ст., под ред. В. Л. Тальрозе, M., 1985;
4. Полякова А. А., Молекулярный масс-спектральный анализ органических соединений, M., 1983;
5. Рамендик Г.И. Элементный масс-спектрометрический анализ твердых тел. М.: Химия, 1983.
6. Сысоев А.А. Физика и техника масс-спектрометрических приборов и электромагнитных установок. М.: Атомиздат, 1983.
7. Семкин Н. Д., Воронов К. Е., Ротов С. В. Измерительная техника, Л. 1999.
8. Шеретов Э. П., Колотин Б. И., Сафонов М. П. Времяпролетный масс-спектрометр. А., 1987.
9. Бейнон Дж., Масс-спектрометрия и ее применение, пер. с англ., М., 1964;
10. Полякова А. А., Хмельницкий Р. А., Физические основы масс-спектрометрии УФА, 1985; 420 с.
11. Г. А., Николаев Е. Н., Францева К. Е., Применение масс-спектрометрии Л., 1976;
12. Сысоев А. А., Самсонов Г. А. Теория и расчет статических масс-анализаторов. — М.: Изд. МИФИ, 1972. Ч. 1.
13. Кельман В. M., Pодникова И. M., Секунова Л. M., Статические масс-спектрометры, А--А., 1985;
14. Барнард Дж., Современная масс-спектрометрия, пер. с англ., М., 1957;
15. Лебедев А. Т. Масс – спектроскопия в органической химии, М., 2003, 493 с.