دستگاه پلاسمای جفت شده القایی-طیف سنج جرمی | Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer

طیف ‌‎سنجی جرمی (Mass Spectrometry-MS) یکی از کاربردی‌ترین روش‌های آنالیز در شیمی است و به بررسی نسبت جرم به بار مولکول ‌ها با استفاده از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی می‌پردازد.

 

در سال 1911، «تامسون» برای اثبات وجود نئون-22 در نمونه‌ای از نئون-20 از طیف جرمی استفاده نمود و ثابت کرد که عناصر می‌توانند ایزوتوپ داشته باشند. قدیمی‌ترین طیف سنج جرمی در سال 1918 ساخته شده است.

 

از این روش برای آنالیز عنصری و آنالیز سطح، اندازه‌گیری جرم مولکولی، شناسایی ساختار مولکولی، بررسی واکنش پذیری فاز گازی و تعیین غلظت اجزای یک نمونه استفاده می‌شود.

 

اجزای اصلی دستگاه شامل منبع یون، تجزیه‌گر جرمی و آشکارساز یونی است. فرایند این روش بدین صورت است که در داخل دستگاه خلائی به میزان mmHg 10-5- 10-6 برقرار است. مقدار کمی از نمونه (حدود µ 1) توسط یک لوله از دریچه کوچکی وارد منبع یونش می‌شود. نمونه در اثر گرما و خلاء موجود به صورت گاز در می‌آید. سپس طیف سنج جرمی سه عمل اساسی زیر را انجام می‌دهد:

- مولکول ها توسط جریانی از الکترون های پرانرژی بمباران شده و بعضی از مولکول ها به یون های مربوطه تبدیل می‌گردند. سپس یون ها در یک میدان الکتریکی شتاب داده می‌شوند.

- یون های شتاب داده شده بسته به نسبت جرم به بار آنها در یک میدان مغناطیسی یا الکتریکی جدا می‌گردند.

- یون های دارای نسبت جرم به بار مشخص و معین توسط بخشی از دستگاه که در اثر برخورد یون ها به آن، قادر به شمارش آنها است، آشکار می‌گردند.

 

نتایج داده شده به خروجی توسط آشکارکننده، بزرگ شده و به پردازشگر داده می‌شوند. تصویری که از پردازشگر حاصل می‌گردد یک طیف جرمی (نموداری از تعداد ذرات آشکار شده بر حسب تابعی از نسبت جرم به بار) است.