Summary

环境质谱可视化纹影摄影的使用

Published: June 20, 2016
doi:

Summary

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

Abstract

这份手稿概述了如何使用条纹照相可视化质谱环境电离源。为了正确地优化质谱仪,有必要表征和理解源的物理原理。大多数商业环境电离源利用氮气,氦气,或大气空气的射流,以促进分析物的电离。因此,纹影摄影可用于通过利用​​在所述流和环境空气用于实时可视化之间的折射率的差异来可视化气流。基本设置需要一个摄像头,镜子,手电筒,和刀片。如果配置正确,源的实时图像通过观察它的反射观察。这允许洞察在源的作用机制,以及通路到它的优化可以得到阐明。光棚上的不可见的情况。

Introduction

质谱法,可用于分子质量鉴定的分析工具,已经成为最强大的分析技术的最新之一。在过去的十年新的环境电离源的整个主机已经成为可用的质谱检测。用于本手稿收集的数据,直接样品分析(DSA)源被利用。虽然这些来源是非常灵活的,需要用于其优化和目的的延长的物理电离过程的更详细的了解。该实验的目的是通过使用一种称为纹影摄影技术的设备上的氮气流的可视化的环境源中,以便更好地理解电离过程。

科学研究往往通过观察,这是困难的,如果研究的对象是透明的,肉眼启动。条纹照相是一种技术,可以让无形通过依靠透明介质1内的折射率变化变得可见。的折射率的不均匀性引起的光允许可视化的歪曲。纹影技术已经在各种专业领域,包括弹道学建模,航天工程,一般气体检测和流量监测,并且有时被常规地用于显现蛋白质条带在凝胶电泳2-5。

大多数环境电离源,以促进电离使用气体流。广泛范围的条件下可以存在为源的选择,然而该实验的参数必须涉及的气体与从周围实验室空气不同的折射率的利用率。这种特殊的研究利用热氮气。应该指出,只有在折射率的差小,从气流和空气纯氮之间观察到在RT 6,主要是因为IR主要是氮组成。此问题是在这种情况下,由于其产生的折射率显著足以改变为要观察的气体的气流中的纯氮气的高温克服。

其他质谱来源,如大气解吸化学电离(DAPCI)7,实时(DART)流动气压余辉(FAPA)8-10,并直接分析11电离源使用了条纹摄影。此协议的目的是讨论如何使用基本条纹照相配置学习环境电离。这种技术,然而,也适用于任何数量的涉及气流不同的分析技术。

Protocol

1.纹影摄影 试验区的建立 注:测试区域存在直接在反射镜的前面。 夹紧在环形架夹子足够大以支撑反射镜的球面凹面镜(直径150毫米焦距1500毫米)。装上环架夹子用镜子一环站在垂直于地板。目前的研究中使用的3脚环支架,但任何高度可以,只要它是足够高,以便能够居中镜在源的观察窗中。 放置环支架和反射镜到质谱仪的源的一侧。使平?…

Representative Results

纹影设置包括质谱电离源的示意图在图1中。当所有的纹影部件正确对齐可以发现,在测试区域内的气体可以被看作是对比明暗区域。 图2示出了这种对比如何能用于观察如何从质谱源变化的氮气喷流的形状喷嘴尺寸减小。 源和气流的完整,未裁剪纹影图像可在图3中找到。该图像示出了测?…

Discussion

有几方面的考虑,必须之前尝试该协议来解决。除了围绕质谱仪的源和反射镜的空间,足够的开放空间必须可用于容纳所述反射镜的焦点的两倍的距离。此外,反射镜的大小由正在研究源的尺寸最终决定。如果反射镜是太小,源将不被充分显示。要注意的是一些,如果不是全部,源盖必须被除去以实现纹影摄影成像技术是重要的。

实际设置中最关键的步骤是纹影装置的各部?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors would like to acknowledge Caitlin Kowalewski for aiding in the editing and formatting of this publication.

Materials

Flashlight EAGTAC D25A Ti or equvilent 
Spherical Concave Mirror Anchor Optics 27633
Rebel EOS T2i Canon 4462B001 or equvilent 
300 mm telephoto lens Canon 6473A003 or equvilent 
Direct Sample Analysis (DSA) Ionization Source PerkinElmer MZ300560 or equvilent 
Sq 300 MS with SQ Driver Software PerkinElmer N2910801 or equvilent 
Ring Stand Fisher Scientific 11-474-207 or equvilent 
Laser Pointer Apollo MP1200 or equvilent 
razor blade Blue Hawk 34112 or equvilent 
small drill bit #73 CML Supply 503-273 or equvilent 
Protractor Sterling  582 or equvilent 
Hose Clamp Trident 720-6000L or equvilent 

Referências

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Citar este artigo
Winter, G. T., Wilhide, J. A., LaCourse, W. R. Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography. J. Vis. Exp. (112), e54195, doi:10.3791/54195 (2016).

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