Onderzoekers van de National Research Nuclear University MEPhI (Rusland) hebben een manier gevonden om lasermassaspectrometers in een nieuwe modus te gebruiken om de elementaire samenstelling van materialen te bepalen zonder gebruik te maken van zogenaamde standaardmonsters. De nieuwe methode versnelt het bemonsteringsproces en verlaagt de kosten met een nieuw compact apparaat. De resultaten van het onderzoek worden gepubliceerd in de European Journal of Mass Spectrometry .

"De meest voor de hand liggende praktische toepassingen voor ons werk laten zien dat we een uiterst compact, zeer gevoelig en zeer productief apparaat voor directe bemonstering zonder niet-standaard analyse die minder kost, ', merkte MEPhI-professor Alexei Sysoyev op.

Het proces voor het analyseren van de samenstelling van een zaak bestaat uit de volgende drie stappen:

• het bepalen van de elementaire samenstelling en het berekenen van de verhoudingen van chemische elementen uit het periodiek systeem der elementen van Dmitri Mendelejev in een monster;
• moleculaire bemonstering;
• isotopen bemonstering.

Dit heeft alleen betrekking op elementaire analyse. Traditionele methoden voor elementanalyse vereisen een zorgvuldige voorbereiding van monsters. Solid-state monsters, inclusief mineralen, moeten worden ontbonden, en dit tijdrovende proces vergroot de kans op vermenging en verontreiniging.

Naast langdurige monstervoorbereidingen, het is noodzakelijk om ze te vergelijken met standaardmonsters om fouten bij het bemonsteren van een stof te voorkomen. Elk monster dat wordt bestudeerd, kan mengsels van andere mineralen bevatten. Daarom, standaardmonsters worden verkregen voor massaspectrometriedoeleinden, en dit verhoogt de bemonsteringskosten. Experts kennen de samenstelling van deze dure monsters. Bijvoorbeeld, er zijn standaard bronslegeringen met een bepaalde hoeveelheid hulpstoffen.

Wetenschappers van de National Research Nuclear University MEPhI hebben een nieuwe methode voorgesteld voor het ontwikkelen van een lasermassaspectrometer met wigvormige ionenspiegelreflectoren. Deze veelzijdige methode voor het bemonsteren van vastestofmaterialen vereist geen standaardmonsters. Zogenaamde elementaire bemonstering zonder standaardmonsters maakt het mogelijk om de elementaire samenstelling van monsters direct te bepalen. Bij het bepalen van elementaire concentraties in monsters, wetenschappers hoeven niet langer gelijktijdig standaardmonsters van een bekende samenstelling te analyseren.

De nieuwe methode vereist ook een upgrade van de lasermassaspectrometer. De onderzoekers zeggen dat de nieuwe analysator verdiensten heeft, inclusief brede energieschommelingen, klein formaat en minimale stroomvereisten. Andere voordelen zijn de mogelijkheid om alle klassen stoffen te analyseren, de zuiverheid van de methode, de mogelijkheid van lokale en laag-voor-laag analyse, evenals de afwezigheid van interferentie met clusterionen. De pulsmethode van deze analysator combineert mooi met een laserbron van ionen.

Deze methode veronderstelt aanzienlijke besparingen in de kosten van het apparaat, en de bemonsteringskosten worden ook aanzienlijk verminderd. Dit maakt het mogelijk om de mogelijkheden van de massaspectrometriemethode uit te breiden in de criminalistiek waar snelle deskundige analyse nodig is. Ook opent het nieuwe perspectieven in de geneeskunde, inclusief gebieden die verband houden met het analyseren van micro-elementen in menselijk haar en nagels. Het kan nauwkeuriger de samenstelling bepalen van objecten die over de grens worden vervoerd op treinstations en luchthavens. Het kan ook sneller bodemmonsters analyseren om de milieusituatie in een bepaald gebied correct te beoordelen.