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플라스마 기술의 매력: 전기 방전을 이용해 이온을 만드는 방법?
오늘날의 과학적 탐구에서 이온화 기술은 질량 분석 분야에서 점차 독특한 가치를 보여주고 있습니다. 특히 플라즈마 기술은 시료를 빠르게 분석할 수 있을 뿐만 아니라, 시료 전처리가 필요 없이 이온을 직접 생성할 수 있습니다. 이 기술의 매력은 효율성과 편의성에 있습니다. 이 기술의 작동 원리와 응용 프로그램을 자세히 살펴보겠습니다.
추출기술의 기초
주변 이온화의 중요한 분야 중 하나는 고체-액체 추출인데, 이는 하전된 분무를 먼저 샘플 표면에 주입하여 액체 필름을 형성합니다. 이로 인해 샘플 표면의 분자가 용매로 들어가고, 1차 물방울이 표면에 부딪히면 2차 물방울이 생성됩니다. 이러한 2차 물방울은 질량 분석법 분석을 위한 이온의 원천입니다.
"탈착 전기분무 이온화(DESI)는 전기분무 소스를 사용하여 고체 샘플과 직접 상호 작용하는 하전된 물방울을 생성하는 고전적인 주변 이온화 소스입니다."
DESI 외에도 뜨거운 용매 증기와 자외선을 조합하여 표면의 입자 샘플을 직접 분석하는 탈착 대기압 광이온화(DAPPI)가 있습니다. 이 과정은 분석의 정확도를 높일 뿐만 아니라, 분석할 수 있는 샘플의 범위도 확장합니다.
플라즈마 기초기술의 응용
플라스마는 전기 방전의 원리를 기반으로 하며, 흐르는 가스에서 반응성 이온을 생성하고 샘플 내의 휘발성 물질을 화학적으로 이온화할 수 있습니다. 일부 기술은 헬륨 방전에서 라이너 또는 열적 여기를 사용하여 기체 상태에서 이온화를 허용하고, 이러한 이온은 분석 대상과 반응하여 질량 분석에 필요한 이온을 생성할 수 있습니다.
"헬륨 방전에서 주변 물 클러스터에 의한 내재적 양성자화 과정은 플라스마 이온화를 위한 중요한 경로입니다."
이 방법은 양이온 검출에만 국한되지 않습니다. 일부 샘플의 경우 음이온 모드도 사용할 수 있습니다. 이는 카르복실산과 같이 기체상 산도가 더 높은 분자를 검출할 때 특히 효과적입니다.
레이저 지원 이온화의 장점
레이저 지원 주변 이온화는 펄스 레이저를 사용하여 샘플을 먼저 탈착하거나 증발시킨 다음 해당 물질과 스프레이 또는 플라즈마를 상호 작용시켜 이온을 생성하는 과정입니다. 이러한 접근 방식은 샘플 분석의 유연성을 높이고, 분석할 수 있는 화합물의 유형을 확장합니다.
"레이저 탈착 전기분무 이온화(ELDI)는 UV 및 IR 레이저의 장점을 결합하여 전기분무 클라우드로 물질을 효과적으로 탈착하여 고전하 이온을 생성합니다."
이 방법은 금속 분석에서 처음으로 질량 분석과 결합되었으며, 이후 연구를 통해 그 응용 분야가 꾸준히 확장되었습니다.
새로운 2단계 비레이저 방법
비레이저 2단계 이온화 방법에서는 물질 제거와 이온화가 별도의 단계입니다. 예를 들어, 날카로운 고체 바늘과 결합된 프로브 전기 분무 이온화(PESI)는 높은 염분 내성을 개선하고 샘플 소모량을 크게 줄여 새로운 가능성을 보여줍니다.
기체상 이온화 및 화학 반응
호흡, 냄새 또는 휘발성 유기 화합물(VOC) 등 기체 상태에서 생성되는 분석 항목을 이제 더욱 민감하게 효과적으로 감지할 수 있습니다. 이 과정은 일반적으로 기체 상태의 화학 반응을 통해 달성되며, 분석 대상 분자와 충돌하여 전하를 전달하는 하전제를 사용합니다.
"2차 분무 이온화(SESI)는 초고온에서 작동하는 나노전기분무를 사용하여 빠르게 증발하는 작은 물방울을 생성하므로 휘발성 물질을 분석하는 데 효과적입니다."
이 방법은 혼합 가스 및 기타 저휘발성 물질 추적 분석에 있어서 고유한 장점을 보여줍니다.
종합적인 기술 비교
기술의 발전에 따라 환경 이온화 기술은 "추출", "플라즈마", "더블 스텝", "레이저", "음향" 등과 같은 다양한 기술로 분류되었습니다. 각 방법은 고유한 특성을 가지고 있습니다. 및 응용 시나리오.
오늘날 플라스마와 다른 이온화 기술의 조합은 과학 연구와 산업 응용 분야에 대한 보다 포괄적인 솔루션을 제공합니다. 다양한 샘플 분석에 이러한 기술을 사용하면 향후 연구가 보다 정확하고 효율적이 될 것입니다. 이런 기술의 응용 분야와 잠재력에 대해 생각할 때, 기술이 세상을 바꿀 수 있는 무한한 가능성을 느끼시나요?
