Massaspectrometrie
Massaspectrometrie is een geavanceerde analytische techniek waarmee ingenieurs elementen in vaste stoffen, vloeistoffen of gassen nauwkeurig analyseren.
Hiermee voer je eenvoudig de identificatie, kwantificatie en profilering uit van moleculen, isotopen en molecuulcomplexen. Zodoende ontstaat er snel een helder beeld van de exacte chemische samenstelling van een mengsel.Het totale massaspectrometrie-proces bestaat in de basis uit drie opeenvolgende fases: ionisatie, massascheiding en detectie.
Fase 1
Ionisatie
Tijdens de ionisatiefase veranderen de moleculen in het te onderzoeken mengsel in ionen. Dit gebeurt doordat de apparatuur een gerichte elektrische lading aanbrengt op de deeltjes. Omdat elk sample anders is, bestaan er gelukkig verschillende ionisatietechnieken. Veelgebruikte methoden in de industrie zijn onder andere:
- ESI & APCI: Electrospray ionization en Atmospheric-pressure chemical ionization.
- MALDI: Matrix-assisted laser desorption/ionization.
- Klassieke methoden: Chemical ionization (CI) en Fast atom bombardment (FAB).
- Geavanceerde technieken: Photo-ionization, Glow discharge, Field desorption (FD) en Direct Analysis in Real Time (DART).
Fase 2
Massascheiding
In de daaropvolgende massascheidingfase scheidt het systeem de verschillende elementen. Dit proces vindt plaats op basis van hun unieke massa/lading-verhouding, in de wetenschap ook wel aangeduid als $(m/z)$. Afhankelijk van de gekozen ionisatietechniek zet de massaspectrometer een van de volgende hardware-oplossingen in:
- Time of Flight (TOF): Scheiding op basis van vluchttijd van de ionen
- Quadrupole filters: Zoals het standaard Quadrupole mass filter, de Three-dimensional quadrupole ion trap of de Linear quadrupole ion trap.
- High-end analysers: Orbitrap, Sector instruments en Fourier transform ion cyclotron resonance (FTMS).
Fase 3
Ionen tellen
Vervolgens telt de detector in de laatste fase het exacte aantal geïsoleerde ionen. Dit systeem kan de ionen op verschillende manieren detecteren. Dit gebeurt bijvoorbeeld door de ionen te laten botsen op een detectorspeld, of door ze vlak langs een sensor te geleiden.
Op deze manieren wekt de spectrometer een elektrische stroom of lading op. Hierdoor ontstaat uiteindelijk het definitieve massaspectrum. Dit spectrum biedt een grafische weergave van de intensiteit, uitgezet tegen de massa/ladingsverhouding.
Combinatie met LabVIEW
Wizzo implementeerde met succes een klantspecifieke LabVIEW-driver voor de massaspectrometer GSD320/QMG220 van Pfeiffer Vacuum. Door middel van deze driver starten en stoppen operators een meting volledig geautomatiseerd. Daarnaast stuurt de software ook het filament direct aan.
Tijdens de meting leest de driver de realtime data en de gescande massa's uit de massaspectrometers. Vervolgens presenteert de software deze waardevolle procesdata in een overzichtelijk rapport. Daarnaast exporteert het systeem de data moeiteloos naar een extern data-analyse systeem (zoals Osisoft's PI, LabWare's LIMS) of een centrale SQL-database.
Leveranciers
Onze softwareoplossingen en drivers zijn flexibel inzetbaar. Wij werken dan ook intensief met systemen van diverse bekende leveranciers, waaronder:
- Pfeiffer Vacuum & Agilent
- Perkin Elmer & JEOL
- Ionicon & LECO
- Hitachi High-Technologies & MassTech (AP MALDI)
Samenwerken?
Benieuwd naar de mogelijkheden?
Ben je benieuwd naar de automatiseringsmogelijkheden voor jouw laboratorium of testopstelling? En wil je weten hoe wij jouw massaspectrometer kunnen koppelen aan slimme LabVIEW-software?
Smart machines
Dynamische vormgeving, de flexibiliteit om aan te passen op klantwensen, SIL-3 veiligheid en razendsnel produceren.
Ons platform “Smart Machines" brengt industry 4.0 naar de werkvloer
meer lezen
Brandstofverbruik optimaliseren
Voor Spliethoff ontwikkelden we een oplossing waarmee er inzicht ontstaat in de performance van de vloot.
meer lezen