© РИА Новости / Валерий Мельников
Специалисты из Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» создали новую схему работы лазерного масс-спектрометра, который позволяет напрямую определять элементный состав материалов, не используя так называемые стандартные образцы (эталоны). Новый метод значительно ускоряет и удешевляет процесс анализа, позволяя проводить его на компактном приборе.
Результаты исследования были в «European Journal of Mass Spectrometry».«Наиболее явное практическое значение нашей работы – в потенциале создания на базе предложенной схемы очень компактного, но при этом чувствительного, высокопроизводительного и, соответственно, более конкурентоспособного по цене прибора для безэталонного анализа», – отметил профессор НИЯУ МИФИ Алексей Сысоев.
Процесс анализа состава любой материи можно разложить на три составляющие: определение элементного состава – то есть, понимание того, в каких пропорциях в образце содержатся химические элементы таблицы Менделеева, молекулярный анализ и изотопный анализ вещества. В данном случае мы говорим только об элементном анализе.
Ученые Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» предложили новую технологию создания лазерного масс-спектрометра с клиновидными ионными зеркалами-рефлекторами. Особенностью метода в данном случае стала универсальность анализа твердых материалов, не требующая использования эталонов. Так называемый «безэталонный элементный анализ» – прямое определение элементного состава образцов, которое при определении концентраций элементов в пробе не обязывает проводить параллельный анализ эталонных проб уже известного состава.
Создание метода предполагает и усовершенствование лазерного масс-спектрометра. Сильными сторонами нового прибора-анализатора ученые НИЯУ МИФИ называют допустимость широкого энергетического разброса, компактность и минимизированные требования к источникам питания. Среди других достоинств прибора они отмечают способность анализировать все классы веществ, чистоту метода, возможность локального и послойного анализа, а также отсутствие интерференции кластерных ионов. Благодаря импульсному режиму работы такой анализатор хорошо сочетается с лазерным источником ионов.
Создание данного метода предполагает значительное снижение стоимости как одного прибора, так и одного анализа. Это даст возможность расширить возможности масс-спектрометрии в криминалистике, где особенно важна быстрота экспертиз; это открывает новые перспективы в медицине, а именно в областях, связанных с анализом микроэлементов в составе волос и ногтей человека; этот метод может повысить точность определения состава объектов, перемещаемых через границу на вокзалах и в аэропортах, а также ускорить анализ образцов почвы для получения правильной картины экологической обстановки в определенной местности.