|
|
|
|
|
|
Главная / Новости / Отрасли ТЭК / Ученые Сколтеха планируют создать самый точный в мире масс-спектрометр
15:05, 26 Января 21
Электроэнергетическая Россия Центральный ФО Ученые Сколтеха планируют создать самый точный в мире масс-спектрометр 
Масс-спектрометры широко используются в науке для анализа сверхсложных химических и биологических смесей. Ученые из Сколтеха разработали модификацию масс-спектрометра, измеряющего массы по частотам вращения ионизированных молекул в сильных магнитных полях, позволяющую повысить точность измерений масс молекул.
Они научились делать электромагнитную измерительную "ионную ловушку", которая позволяет добиться максимальной точности в случае ультравысоких магнитных полей.
“Ионная ловушка” представляет из себя цилиндр из электродов, внутри которого создаются электрические и магнитные поля, в которых вращаются ионы исследуемого вещества. По частотам вращения ионов можно определить их точную массу. В этом процессе важно, чтобы ионы вращались предсказуемо. А для этого электрическое поле, которое создаёт ловушка своими электродами должно быть специальной формы. Такое поле называют гармонизированным, а ловушки ловушками с динамической гармонизацией.
Первая динамически гармонизованная ловушка (DHC) была изобретена в 2011 году профессором Центра Сколтеха по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных (CDISE) Евгением Николаевым. Она так называется, потому что в реальности поле в ней не гармонично, но ионам кажется, что оно такое - из-за их быстрого вращения. Ловушка DHC -- лучшая ловушка на данный момент по точности определения спектра, поэтому она активно используется в масс-спектрометрах, применяемых в исследованиях, так как там особенно важна большая точность. Она установлена в масс-спектрометре с самым сильным магнитным полем в Национальной лаборатории сильных магнитных полей, в Таллахасси, США.
Точность измерения масс должна линейно расти с ростом магнитного поля. Магниты с сверхсильным магнитным полем стоят десятки миллионов долларов. В реальности оказалось, что точность при увеличении величины магнитного поля, к сожалению, растет не линейно, а намного медленнее ожидаемого.
Ученые предположили, что это связано с недостатком вакуума в ловушке даже при использовании самых совершенных насосов. И разработали ловушку открытого типа, открытую с обоих концов, что позволяет беспрепятственно откачивать остаточные газы из нее для поддержания необходимого вакуума. Ловушку назвали Zig-Zag Cell.
«Сейчас в нашей лаборатории создаётся этот прибор "в железе". На нём мы проведём эксперименты и проверим, были ли верны наши предположения. Но если они верны - тогда созданная ловушка снова вернёт линейную зависимость точности измерения масс-спектра от магнитного поля, что даст лучшую точность при очень больших магнитных полях. А поскольку точность и так растёт с ростом поля, это означает, что ловушка потенциально позволит создать самый точный из всех существующих масс-спектрометров», – рассказывает аспирант Сколтеха Антон Лиознов.
По словам руководителя исследования профессора Евгения Николаева, масс-спектрометры с новым типом ловушки позволят повысить точность анализа биологических образцов и таких сложных смесей, как нефть, где уже удается обнаружить до 400 тысяч различных соединений.
Все новости за сегодня (28)
|
 Ангарская нефтехимическая компания отмечает 70 лет со дня выпуска первой продукции
70 лет исполнилось со дня выпуска первой продукции Ангарской нефтехимической компании (АНХК, входит в нефтеперерабатывающий и нефтехимический блок НК «Роснефть»). В 1954 году на заводе гидрирования Комбината-16 (так тогда назвалась АНХК) была выпущена первая партия метанола. |
|
О проекте
Размещение рекламы на портале
Баннеры и логотипы "Energyland.info" |
|
