Масс - спектрометр, как « молекулярный вес» для анализа состава и структуры вещества, широко используется в химической, биологической, экологической и других областях. Среди них стабильный изотопный масс - спектрометр (IRMS) и обычный обычный масс - спектрометр (например, четырехполюсный стержень, масс - спектрометр времени полета и т. Д.), хотя и относится к семейству масс - спектрометрии, но в принципе, функции и сценарии применения существуют существенные различия, понимание различий между ними имеет решающее значение для точного выбора инструментов анализа.
С точки зрения основной цели, обычный масс - спектрометр с "качественной количественной" в качестве ядра, фокусируется на молекулярном соотношении массы - заряда (m / z) разделения и обнаружения, используется для анализа типа, содержания и структурной информации соединения в образце. Например, остаточное количество может быть определено путем определения отношения массы к грузу молекулы пестицида или путем экстраполяции последовательности аминокислот путем анализа фрагментов белка. Стабильный изотопный масс - спектрометр имеет более особую цель - он не анализирует непосредственно саму молекулу, а выявляет « отпечатки пальцев» и « информацию о процессах» вещества, измеряя соотношение изотопов одного и того же элемента (например, 1²C / 1³C, 1⁶O / 1⁸O, 2H / 1H). Например, типы фотосинтеза (растения C3 или C4) можно проследить с помощью соотношения 1 м³C / 1 м² C в организме растения или путем инверсии палеоклиматических изменений с помощью соотношения 1 м³O / 1 м² в воде.
На принципиальном уровне ионные источники обычных масс - спектрометров (например, электрическое распыление, электронная бомбардировка) ионизируют молекулы в заряженные фрагменты, а анализаторы массы (квадрупольные стержни, ионные ловушки и т. Д.) фильтруют целевые ионы в соответствии с отношением массы к заряду и подсчитывают их, чтобы в конечном итоге вывести относительное содержание соединения. Стабильный изотопный масс - спектрометр должен сначала преобразовывать целевой элемент в образец в единую молекулярную форму (например, изотоп углерода, изотоп водорода, эквивалентный CO2б) путем высокотемпературного крекинга или химического преобразования (например, CO2O в молекулу газовой фазы); Затем с помощью высокоточных анализаторов массы (таких как двухканальный магнитный масс - спектрометр) дифференцируются изотопные молекулы с разностью масс всего 1 или 2 (например, с разностью масс 1 и 1 м3 CO2), а интенсивность сигнала точно измеряется детектором чашки Фарадея, который в конечном итоге вычисляет коэффициент изотопного изотопного изотопного изотопного изотопа (дельта). Основная задача заключается в устранении фоновых помех прибора и обеспечении высокой чувствительности при разрешении небольших различий в плотности залегания (например, 1 м3 C составляет всего около 1,1% природного углерода).
Различия в сценариях применения более заметны. Обычный масс - спектрометр является « универсальным инструментом» лаборатории, охватывающим ежедневные испытания в области исследований и разработок лекарств, мониторинга окружающей среды, безопасности пищевых продуктов и других областях; В то время как стабильный изотопный масс - спектрометр больше похож на « специалиста по прослеживаемости», специализирующегося на сценах, требующих « идентификации идентификации»: отслеживание породообразования в геологии, выявление происхождения культурных реликвий в археологии, изучение путей миграции животных в экологии и даже судебная медицина определяет долгосрочные источники питания по изотопам тканей человека.
Короче говоря, обычный масс - спектрометр отвечает "что есть, сколько", а стабильный изотопный масс - спектрометр отвечает "откуда, что испытал". Как и микроскоп и телескоп, они расширяют познавательные границы микроскопических компонентов и макропроцессов.