Skoltech的新聞辦公室報道，斯科爾科沃科學技術研究所和莫斯科物理與技術研究所(MIPT)的研究人員開發(fā)了一種用于質譜儀的裝置，用于研究選定的物質，以確定其成分從“四個角度”。

這種新裝置使人們可以同時從“四個角度”研究選定的物質，同時在一個質譜儀上同時使用幾種物質。一個經(jīng)典的質譜儀意味著不同物質的工作必須按順序進行。研究結果發(fā)表在《分析化學》雜志上。

質譜法的原理。

確定未知混合物成分的最有效的方法是在其組成中包含的分子離子(帶電分子)被稱重。利用電場和磁場，科學家可以控制帶電分子的運動，并將它們與質量和電荷值分開。該裝置使用這種方法來測定分子質量，稱為質譜儀。

現(xiàn)在，質譜法用于測定制藥工業(yè)、冶金、石油和天然氣、核能和食品工業(yè)以及美容學中混合物的組成。此外，所有的摻雜控制探針都用質譜儀進行分析。

這個裝置通常由三個主要元素組成:一個離子源，在那里中性分子被轉化成離子，一個質量分析器，離子被它們的質量和電荷分類，以及一個探測器，在那里記錄被排序的離子的信息。

有幾種電離方法可能適用于各種各樣的物質，但同時，每種方法都適用于某些物質。一個經(jīng)典的質譜儀假設一個離子源的選擇，它減少了一組正在調查的分子。

全面分析物質

為了解決這一問題，俄羅斯研究人員、俄羅斯科學院院士Evgeny Nikolaev和物理和數(shù)學科學的候選人Yuri Kostyukevich建議將四種電離方法融合到一個質譜儀中:通常和完整的電噴霧(ESI)，放射性電離，以及大氣壓力(APPI)的光致電離。

“電離階段是最成問題的階段，因為正是在這一點上，物質經(jīng)歷了從自然狀態(tài)到氣相的轉變。各種電離方法提供了分析樣品各部分的方法。有史以來第一次，我們成功地將五種不同的方法(四種電離技術和一種熱離解方法)組合成一個單一的質譜儀。這樣的裝置將能夠對正在研究的一種物質進行最完整的分析。”尼古拉耶夫評論道。

此外，科學家們不僅將4個電離粒子組合成一個質譜儀，還將它們分散在空間中，以確保不同的部分不會相互影響。新設備的設計非常靈活——通過添加新的電離工具可以很容易地修改它。此外，它還可以用于同時進行獨立的實驗。

“從長遠來看，我們的發(fā)展將使我們能夠在分析化學中實現(xiàn)并行分析的概念，并與計算科學中著名的并行計算進行類比。”在我們的例子中,每個電離工具代表了一個獨立的核心進行計算(電離的一定比例的混合物),而質譜計從各種來源收集的數(shù)據(jù)傳送到一個偵探,”尤里Kostyukevich說,研究助理Skoltech和初期的離子和分子物理實驗室。

在未來，該裝置不僅在科學實驗室，而且在工業(yè)的各個部門都有廣泛的應用。研究人員已經(jīng)測試了他們的裝置，以同時分析石油和生物分子。