74

Российские физики научились точно определять состав материала за минуту

  • Фото: РИА Новости / Валерий Мельников
  • Фото: РИА Новости / Валерий Мельников
  •  © priscree.ru

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 опубликованы 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;

— изотопный анализ.

В данном случае мы говорим только об элементном анализе.

Традиционные методы элементного анализа требуют изнурительной пробоподготовки. Если исследуемый образец твердый, как это бывает, например, в случае анализа минералов, его требуется растворить, что занимает время, а также увеличивает возможность загрязнения.

Кроме длительной пробоподготовки требуется сравнение со стандартным образцом вещества, так называемым эталоном, чтобы не ошибиться в составе целого. Ведь исследуемый фрагмент может содержать вкрапления других минералов. Поэтому для масс-спектрометрии специально приобретаются эталоны, которые в результате увеличивают стоимость анализа. Это дорогие пробы, состав которых достоверно известен. Например, существуют стандартные сплавы бронзы с определенным набором примесей.

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.

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен и сделайте вашу ленту объективнее!

  • 0
    Нет аватара alex_uns
    14.02.1821:13:47

    фантастика! прибор будет разлетаться как горячие пирожки!

    • 5
      Darth Darth
      14.02.1821:17:02

      Сам охренел! Если оценка «за минуту» — не преувеличение, то осталось только крупносерийное производство наладить, пока кто-нибудь технологию не украл.

    • 0
      Нет аватара KJA
      14.02.1822:19:26

      да им срочно надо выйти на ICO, начать выпуск и захватывать рынок.

  • 0
    Александр Инин Александр Инин
    14.02.1822:10:52

    Хороший метод для сегодняшнего дня! Я мечтаю, что в ближайшем Будущем люди научатся проводить точный анализ на объектах двигающихся со скоростью света относительно измерительного прибора и на удалённом расстоянии. Эти приборы уже нужны, а очень скоро они понадобятся и на Земле и в Космосе. Пожелаем специалистам изобрести такой прибор!

    • 0
      Нет аватара alex_uns
      14.02.1823:30:05

      Молодец, Саш) С твоим оптимизмом насчет скорости света мы не пропадем!

      А если нам не хватит оптимизма, будешь в первых рядах    

  • 2
    Е.Юрий Е.Юрий
    15.02.1801:38:07

             Спектрометров на рынке фигова туча, но если этот красиво оформить — с новой технологией он будет вне конкуренции!

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,