Visualização de ambiente Espectrometria de Massa com o uso da fotografia Schlieren
Summary
This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.
Abstract
Este manuscrito descreve como visualizar fontes de ionização espectrometria de massa ambiente usando a fotografia Schlieren. De modo a optimizar correctamente o espectrómetro de massa, é necessário caracterizar e compreender os princípios físicos da fonte. A maioria das fontes de ionização ambiente comerciais utilizam jactos de azoto, o hélio, ou o ar atmosférico para facilitar a ionização do analito. Como consequência, a fotografia Schlieren pode ser usado para visualizar as correntes de gás através da exploração das diferenças no índice de refracção entre as correntes de ar ambiente e para a visualização em tempo real. A configuração básica requer uma câmera, espelho, lanterna e lâmina de barbear. Quando devidamente configurado, uma imagem em tempo real da fonte é observado por observando seu reflexo. Isto permite uma visão sobre o mecanismo de acção na fonte, e vias para a sua optimização pode ser elucidado. A luz é derramado sobre uma outra situação invisível.
Introduction
Espectrometria de Massa, uma ferramenta analítica disponível para identificação massa molecular, tornou-se uma das mais poderosas técnicas de análise até à data. Na última década, toda uma série de novas fontes de ionização ambiente tornaram-se disponíveis para a detecção de espectrometria de massa. Para os dados recolhidos neste manuscrito, a análise da fonte (DSA) Amostra direta foi utilizado. Embora estas fontes são extremamente versáteis, um conhecimento mais detalhado do processo de ionização física é necessário para a sua optimização e extensão de propósito. O objectivo desta experiência é a de obter uma melhor compreensão do processo de ionização dentro das fontes ambientais através da visualização do fluxo de azoto sobre o dispositivo utilizando uma técnica chamada de fotografia schlieren.
O estudo científico, muitas vezes inicia através da observação, que é difícil, se o objeto de estudo é transparente a olho nu. Fotografia Schlieren é uma técnica que permite que o invisívelpara tornar-se visível através depender de mudanças no índice de refração dentro de meios transparentes 1. A falta de homogeneidade dos índices de refracção causa uma distorção da luz que permite a visualização. A técnica Schlieren tem sido utilizado rotineiramente em uma variedade de campos de especialidade, incluindo modelagem de balística, engenharia aeroespacial, detecção de gás em geral e monitoração de fluxo, e às vezes para visualizar as bandas de proteína em eletroforese em gel de 2-5.
A maioria das fontes de ionização ambiente, o uso de um fluxo de gás, a fim de facilitar a ionização. Uma ampla variedade de condições pode existir para as opções de fonte, no entanto, os parâmetros deste teste deve envolver a utilização de um gás com um índice de refracção que difere do ar circundante laboratório. Este estudo específico utiliza nitrogênio quente. Deve notar-se que só é observada uma pequena diferença no índice de refracção entre o azoto puro a partir da corrente de gás e de ar à TA 6, principalmente porque umir é composta principalmente de nitrogênio. Este problema é ultrapassado no presente caso, devido às elevadas temperaturas do azoto puro na corrente de gás, que produz uma alteração suficientemente significativa no índice de refracção para o gás a ser observado.
Outras fontes de espectrometria de massa, como a dessorção atmosférica Ionização Química (DAPCI) 7, Fluir Pressão atmosférica Afterglow (FAPA) 8-10, e Direct Análise em Tempo Real (DART) 11 fontes de ionização têm utilizado a fotografia Schlieren. A intenção deste protocolo é discutir como estudar ionização ambiente usando uma configuração básica de fotografia Schlieren. Esta técnica, no entanto, é aplicável a qualquer número de diferentes técnicas analíticas que envolvem correntes gasosas.
Protocol
Representative Results
Discussion
Há várias considerações que devem ser resolvidos antes de tentar este protocolo. Além disso para o espaço em torno do espectrómetro de massa para a fonte e o espelho, espaço aberto deve ser suficiente disponível para acomodar a distância de duas vezes o ponto focal do espelho. Além disso, o tamanho do espelho é, em última análise decidida pelo tamanho da fonte que está sob estudo. Se o espelho for demasiado pequena, a fonte não será inteiramente visualizado. É importante notar que algumas, se não toda…
Disclosures
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 |
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