Метод - введение - образец
Cтраница 1
 |
Вентиль, использующий в. [1] |
Метод введения образца в масс-спектрометр зависит от физической и химической характеристики образца, а также от характера получаемой о нем информации. [2]
Многие из методов введения образца, описанные выше, непригодны в случае использования системы напуска, работающей при повышенной температуре. Ртуть не может быть применена в нагреваемых системах из-за высокой упругости пара ( 0 1 мм при 82, 1 мм при 126 4), и она должна быть заменена жидкостью с гораздо большей температурой кипения. Во многих случаях таким материалом является галлий. Этот металл при атмосферном давлении находится в жидком состоянии в интервале температур 30 - 1983, наиболее широкий интервал среди всех металлов. По химическим свойствам он сходен с алюминием; подобно алюминию при нагревании на воздухе он образует поверхностную пленку. Поверхность расплавленного галлия вскоре покрывается накипью окиси, и постоянное погружение пипетки сквозь такую пленку приводит к потере галлия, так как окись прилипает к стеклу пипетки. Диски из спекшейся стеклянной крошки, покрытые галлием, засоряются быстрее, чем покрытые ртутью, и поэтому мы применяли несколько параллельно установленных дисков, чтобы избежать задержек, вызванных засорением дисков. Для того чтобы осуществить надежную герметизацию, необходимо пользоваться слоем галлия над диском приблизительно в 1 см. Галлий обладает отрицательным свойством, заключающимся в том, что он расширяется при затвердевании и может в этом случае сломать сосуд, в который он помещен. [3]
Наиболее важной физической характеристикой, определяющей метод введения образца в прибор, является его летучесть. Для получения интенсивных линий в спектре необходимо добиться определенного давления в ионизационной камере, а следовательно, и соответствующего давления в системе напуска. Часто при исследовании определенного твердого или жидкого материала известна лишь упругость его насыщенного пара при одной температуре, и, исходя из этой информации, необходимо получить значение температуры жри которой упругость пара достигает величины, достаточной для данной системы напуска. Это бывает нужно, когда термическая стабильность соединения невысока и его необходимо исследовать при возможно более низкой температуре. [4]
Во всех упомянутых широкополосных системах исследование образцов биологических тканей проводится на основе метода введения образца. Для обеспечения хорошего акустического контакта в качестве контактной среды используется вода или физиологический раствор. Обычно применяется либо схема с двумя преобразователями, либо схема с одним приемоизлучающим преобразователем и плоским отражателем. Принятые ультразвуковые импульсы преобразуются в спектр акустических частот и зависимость а. За единственным исключением, во всех системах предусмотрена возможность того, чтобы излучаемые акустические импульсы содержали по возможности наименьшее число периодов высокочастотных колебаний. Спектральный анализ принятых сигналов выполняется либо с помощью аналогового высокочастотного спектроанализато-ра, либо на основе предварительного цифрового преобразования импульса с последующим машинным расчетом его спектра, который осуществляется с помощью алгоритма дискретного фурье-преобразования. Второй способ позволяет сохранить фазовую информацию с целью определения дисперсии скорости звука, однако в зависимости от типа применяемого компьютера его возможности могут быть ограничены по быстродействию, динамическому диапазону и интервалу рабочих частот. Исключение в этом плане представляет спектрометрическая система с временной задержкой, которую Хейсер и Круазетт [99] первоначально разработали для получения изображений в трансмиссионном режиме. [5]
 |
Отбор пробы из склянки, запечатанной резиновой пробкой. [6] |
Маловязкая жидкость с упругостью пара ниже 1 мм рт. ст. легко проходит через диск. Этот метод введения образца иллюстрируется на рис. 71 а. Пипетка вытягивается таким образом, чтобы достигнуть минимального сечения, а избыток стекла на кончике стачивается. Кончик затем затачивается в плоскости, перпендикулярной оси пипетки, что обеспечивает хороший контакт между жидким образцом и поверхностью диска. [7]
Оценки дифракционных поправок для случая плоского круглого преобразователя можно найти в работе [84] ( см. рис. 4.6), а в работе [90] представлены результаты аналогичных расчетов для фокусирующих преобразователей. В случае применения метода введения образца фазовыми искажениями за счет дифракции обычно пренебрегают. [8]
При переходе к анализу жидких продуктов возникает ряд проблем, связанных с летучестью образца, адсорбционными явлениями и термическим разложением. Летучесть образца - одна из важных характеристик, определяющая метод введения образца в прибор. Для получения интенсивных линий в спектре необходимо добиться определенного давления в ионизационной камере, а следовательно и соответствующего давления в системе напуска. С этой целью исследуемый образец вводится в нагретый баллон напуска. Во избежание конденсации паров температура трубки, ведущей к ионизационной камере, и всех частей системы, соприкасающихся с испаренным образцом, должна быть достаточно высокой. [9]
При переходе к анализу жидких продуктов возникает ряд проблем, связанных с летучестью образца, адсорбционными явлениями и термическим разложением. Летучесть образца - одна из важных характеристик, определяющая метод введения образца в прибор. Для получения интенсивных пиков в спектре необходимо добиться определенного давления в ионизационной камере, а, следовательно, и соответствующего давления в системе напуска. С этой целью исследуемый образец вводится в нагретый баллон напуска. Во избежание конденсации паров температура трубки, ведущей к ионизационной камере, и всех частей системы, соприкасающихся с испаренным образцом, должна быть достаточно высокой. Поскольку колебания температуры системы напуска сказываются на измерении интенсивностей пиков в спектре, температура должна поддерживаться постоянной в течение съемки масс-спектра образца. В современных приборах это достигается применением тер-мостатирующих устройств и схем электронной стабилизации. [10]
Масс-спектрометрия позволяет получать разнообразную информацию о свойствах органических соединений, и это отражается в различном устройстве систем напуска. Единой системы, пригодной для работ всякого рода, не существует, и в течение определенного времени каждая лаборатория, занимающаяся данным типом работ, накапливает ряд устройств, которые могут быть соединены с масс-спектрометром при проведении исследования определенного характера. Метод введения образца зависит от его агрегатного состояния при комнатной температуре; химическая стабильность исследуемого соединения часто определяет температуру, при которой образец может быть иро-анализирован, и материалы для изготовления системы введения образца. [11]
При использовании пьезоэлектрических преобразователей в качестве приемников для измерений затухания звука в неоднородных средах возникают артефакты, известные под названием погрешностей фазовой компенсации ( см. разд. В тех узкополосных системах, где применяются не чувствительные к фазе приемники, реагирующие на мощность излучения, этот источник погрешностей отсутствует. Обычно используется метод введения образца и роль эталонной жидкости играет вода. При работе с такими приборами необходимо исключить погрешности, связанные с ультразвуковой дегазацией образца и контактной жидкости, с акустическими течениями в контактной жидкости, а также с изменением плавучести мишени радиометра под действием ультразвукового нагрева. Тем не менее было показано, что метод радиационного давления дает наиболее согласующиеся и точные данные о затухании звука в тканях млекопитающих. [12]
Это было бы легко устранить, устроив кран у впуска в колонку. Но это оказалось ненужным, так как было найдено, что основная линия возвращается в нормальное положение менее чем через Va мин. Кроме простоты, этот метод введения образца имеет еще одно преимущество, когда колонка работает при температуре выше комнатной; кратковременный интервал между введением образца и началом подачи азота дает возможность пробе превратиться в пар, прежде чем она начнет двигаться через колонку. [13]
Это было бы легко устранить, устроив кран у впуска в колонку. Но это оказалось ненужным, так как было найдено, что основная линия возвращается в нормальное положение менее чем через / 2 мин. Кроме простоты, этот метод введения образца имеет еще одно преимущество, когда колонка работает при температуре выше комнатной; кратковременный интервал между введением образца и началом подачи азота дает возможность пробе превратиться в пар, прежде чем она начнет двигаться через колонку. [14]
Он основан на вычислении логарифма отношения амплитуд двух принятых сигналов, один из которых регистрируется при введении образца ткани между излучателем и приемником, а второй - при наличии только эталонной среды. Использование дополнительной эталонной среды в качестве буфера между преобразователями и образцом исследуемой ткани ( рис. 4.5) приводит к снижению погрешностей измерения, обусловленных дифракционными потерями. Это достигается за счет уменьшения относительного изменения полной длины акустического пути сигнала при введении образца ткани. Такой принцип применим также к измерительным системам других типов ( обсуждаемым ниже), и мы будем основываться на этом принципе при общем анализе погрешностей измерений затухания звука. К недостаткам метода введения образца следует отнести влияние отражений от поверхностей образца, которые вносят определенный вклад в величину измеренных потерь. Большие трудности возникают также при изготовлении образцов биологических тканей со строго параллельными поверхностями. Погрешность измерений с помощью данного метода составляет обычно 10 % или даже большую величину. Отчасти ситуация может быть улучшена, и влияние потерь на отражение можно автоматически исключить, если провести серию измерений на образцах одного и того же материала различной толщины. В этом случае коэффициент определяется по наклону кривой, характеризующей зависимость затухания от толщины образца. [15]
Страницы: 1 2