Kütle spektrometresi tekniği madde içindeki elementlerin ne olduklarını saptamakta ve derişimlerini tayin etmekte kullanılır. Bu teknik madde içindeki elementel bileşiklerin belirlenmesinde, organik, inorganik ve biyolojik moleküllerin yapılarının aydınlatılmasında, kompleks karışımların nitelik ve nicelik tayininde, katı yüzeylerin yapılarının ve bileşimlerinin aydınlatılmasında, bir numunedeki atomlarının izotop oranlarının belirlenmesinde, yarı iletken endüstrisi, mikroelektronik endüstrisi, jeoloji, mineroloji, çevre, sağlık ve biyoloji alanında oldukça geniş bir çerçevede uygulama yapılabilen metottur. 

             Kütle Spektroskopisi dört ana bölümden oluşur: 

1.       İyon Kaynağı

2.       Kütle Analizörü

3.       Dedektör

4.       Data Analiz

Kütle Spektrometresiyle katı, sıvı ve gaz numunelerin analizlerini yapmak mümkündür. Sıvı ve gaz numuneler numune giriş ünitesine zarar vermeden yerleştirilmelidir. Katı numuneler ise kütle spektrometresine konularak çalışılmalıdır. Yerli imkanlar kullanılarak tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiş olan lineer uçuş zamanlı kütle spektrometresi ile ilgili çalışmalar aşağıda yer almaktadır.

Üç alanlı lineer TOF kütle spektrometresi simülasyon programında vakum çemberi ile birlikte modellemesi yapılmıştır.  Sistemde elektrotlara uygulanacak olan voltajlar, lensler arası uzaklıklar belirlenmiştir.  Şekil 1’de sistemin genel şekli gösterilmektedir.  Simülasyonda elde edilen çözünürlük değerleri ve spektrumların deneysel olarak da doğrulanması yapılarak sistemin karakteristik özellikleri karşılaştırmalı olarak çalışılmıştır. 

 

Şekil 1: Bir lineer TOF kütle spektrometresinin vakum sistemi ile birlikte modellemesi.

  

Lineer bir kütle spektrometresi vakum sistemiyle birlikte oluşturulmuş SIMION 3D 8.0 programı ile yapılan modellemenin üretimi için 3ds MAX 9 ile yapılan üç boyutlu katı modellemesi Şekil 2 de gösterilmekte ve kurulumu gerçekleştirilen sistemin bir fotografı Şekil 3 ile gösterilmektedir. 

 

Şekil 2.  TOFMS’nin 3 boyutlu modelleme programı 3ds  MAX 9 ile yapılan modellemesi. Şekil 3. Tasarımı yapılan TOFMS’nin üretim sonrası görünümü.

 

 Sonuç olarak TOFMS tekniğinin uygulanmasını sınırlayan temelde iki faktör bulunmaktadır. Bunlar iyonlaşma bölgesinde oluşan parçacıkların oluştukları geometri ve enerji dağılımlarıdır. İyonlaşma bölgesinde farklı konumlarda oluşan aynı kütleli iyonlar dedektöre farklı zaman sürelerinde ulaşırlar. Bu problem uzay odaklanması (space focusing) olarak adlandırılmakta ve sistemin performansını sınırlamaktadır. Lineer uçuş zamanlı kütle spektrometrelerinin çalışma prensipleri ve sınırlamaları, uzay odaklaması ve zaman ve kütle çözünürlüğü konuları üzerinde durulmuştur. Uzay odaklaması için kuramsal çözümlerin analizi yapılmış ve elde edilen sonuçlar iyon optiklerinin modellemesinin yapıldığı SIMION 3D 8.0 yüklü parçacık optiği programı ile karşılaştırılmıştır.

Facebook'ta Biz

Twitter'da Biz

Sitemizi Beğendiniz mi?

Ziyaretçilerimiz

BugünBugün35
DünDün4
Bu HaftaBu Hafta83
Bu AyBu Ay413
Tüm ZamanlarTüm Zamanlar22620