Schlieren Fotoğraf Kullanımına Ortam kütle spektrometresi görselleştirme
Summary
This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.
Abstract
Bu el yazması schlieren fotoğraf kullanarak kütle spektrometresi ortam iyonizasyon kaynakları görselleştirmek nasıl özetliyor. düzgün kütle spektrometresi optimize etmek amacıyla, karakterize ve kaynak fiziksel prensiplerini anlamak gerekir. Çoğu ticari ortam iyonizasyon kaynakları analit iyonlaşma kolaylaştırmak için azot, helyum veya atmosferik hava jetleri kullanmaktadır. Bunun bir sonucu olarak, schlieren fotoğraflar ve gerçek zamanlı olarak görüntülenmesi için dere ve çevre havası arasındaki kırılma indeksi farkı yararlanılarak gaz akımlarını görselleştirmek için kullanılabilmektedir. temel kurulum kamera, ayna, el feneri ve bir jilet gerektirir. düzgün yapılandırılmış zaman kaynağının gerçek zamanlı görüntü yansımasını seyrederek görülmektedir. Bu kaynakta etki mekanizması içgörü sağlar ve onun optimizasyon yolları açıklığa edilebilir. Işık bir başka görünmez duruma ilişkin dökülür.
Introduction
Kütle Spektrometre, moleküler kütle tanımlama için kullanılabilir bir analitik araç, bugüne kadarki en güçlü analitik tekniklerden biri haline gelmiştir. Son on yılda yeni ortam iyonizasyon kaynaklarının bir bütün ana kütle spektrometresi tespiti için kullanılabilir hale gelmiştir. Bu yazıda toplanan veriler için, Doğrudan Numune Analizi (DSA) kaynak kullanılmıştır. bu kaynaklar son derece çok yönlü olmasına rağmen, fiziksel iyonizasyon süreci daha ayrıntılı bilgi onun optimizasyonu ve amaç uzatılması için gereklidir. Bu araştırmanın amacı schlieren fotoğrafçılık adı verilen bir teknik kullanarak cihazda azot akımı görselleştirme yoluyla ortam kaynaklar içinde iyonizasyon süreci daha iyi anlamak için.
Bilimsel Araştırma genellikle çalışmanın amacı, çıplak gözle saydam ise, zor gözlem yoluyla başlatır. Schlieren fotoğraflar ve görünmeyen sağlayan bir tekniktirşeffaf ortam 1 içinde kırılma indeksi değişim dayanarak aracılığıyla görünür olmak. kırılma endeksleri homojen olmaması görselleştirme için izin ışık bozulmaya neden olur. Schlieren teknik rutin jel elektroforezi 2-5 protein bantları görselleştirmek için balistik modelleme, havacılık ve uzay mühendisliği, genel gaz algılama ve izleme, akış dahil olmak üzere özel alanlarda çeşitli ve bazen de kullanılmaya başlanmıştır.
En fazla ortam iyonizasyon kaynağı iyonizasyon kolaylaştırmak için bir gaz akımının kullanılması. koşullarının geniş bir yelpazesi, ancak bu deney parametreleri Çevre laboratuar havadan farklı bir kırılma indeksine sahip olan bir gaz kullanımı içermelidirler kaynak amaç için mevcut olabilir. Bu özel çalışmada sıcak azot kullanır. Kırınım indisi sadece küçük bir fark esas olarak bir nedeni, oda sıcaklığında 6 gaz akımı ve hava saf azot arasında gözlenen unutulmamalıdırİR daha çok azot oluşmaktadır. Bu sorun nedeniyle gaz uyulması için kırılma indeksi önemli bir yeterli değişim üreten gaz akışında saf azot yüksek sıcaklıklara Bu durumda aşılır.
Real Time (DART) Atmosferik Basınç Afterglow (FAPA) 8-10, ve Doğrudan Analizi Akan böyle bir Sızdırma Atmosferik Kimyasal İyonizasyon (DAPCI) 7 gibi diğer kütle spektrometresi kaynakları, 11 iyonizasyon kaynakları schlieren fotoğraf kullandık. Bu protokolün amacı, temel schlieren fotoğrafçılık yapılandırmayı kullanarak çevre iyonlaşma çalışmaya nasıl tartışmaktır. Bu teknik, bununla birlikte, gaz akışı içeren çeşitli analitik tekniklerle herhangi bir sayıda uygulanabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu protokol denemeden önce ele alınması gereken bazı noktalar vardır. kaynak ve ayna için kütle spektrometresi etrafında uzayda yanı sıra, yeterli açık alan aynanın iki odak noktası mesafesini karşılamak için kullanılabilir olması gerekir. Bundan başka, ayna boyutu sonuçta üzerinde çalışılan kaynağın boyutu tarafından belirlenir. Ayna çok küçükse, kaynak tam olarak görüntülenmiştir olmayacaktır. Kaynak kapakları schlieren fotoğraf görüntüleme tekniği uygulamak için çıkarıl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to acknowledge Caitlin Kowalewski for aiding in the editing and formatting of this publication.
Materials
| Flashlight | EAGTAC | D25A Ti | or equvilent |
| Spherical Concave Mirror | Anchor Optics | 27633 | |
| Rebel EOS T2i | Canon | 4462B001 | or equvilent |
| 300 mm telephoto lens | Canon | 6473A003 | or equvilent |
| Direct Sample Analysis (DSA) Ionization Source | PerkinElmer | MZ300560 | or equvilent |
| Sq 300 MS with SQ Driver Software | PerkinElmer | N2910801 | or equvilent |
| Ring Stand | Fisher Scientific | 11-474-207 | or equvilent |
| Laser Pointer | Apollo | MP1200 | or equvilent |
| razor blade | Blue Hawk | 34112 | or equvilent |
| small drill bit #73 | CML Supply | 503-273 | or equvilent |
| Protractor | Sterling | 582 | or equvilent |
| Hose Clamp | Trident | 720-6000L | or equvilent |
References
- Settles, G. S. . Schlieren and Shadowgraph Techniques: Visualization Phenomena in Transparent Media. , (2001).
- Strawa, A. W., Chapman, G. T., Arnold, J. O., Canning, T. N. Ballistic range and aerothermodynamic testing. J. Aircraft. 28 (7), 443-449 (1991).
- Settles, G. S. Imaging gas leaks by using schlieren optics. Pipeline & Gas Journal. 226 (9), 28-30 (1999).
- Takagi, T., Kubota, H. The application of schlieren optics for detection of protein bands and other phenomena in polyacrylamide gel electrophoresis. Electrophoresis. 11 (5), 361-366 (1990).
- Clark, I. G., Cruz, J. R., Huges, M. F., Ware, J. S., Madlangbayan, A., Braun, R. D. Aerodynamic and Aeroelastic Characteristics of a Tension Cone Inflatable Aerodynamic Decelerator. , (2009).
- Froome, K. D. The Refractive Indices of Water Vapour, Air, Oxygen, Nitrogen and Argon at 72 kMc/s. Proc. Phys. Soc. B. 68, 833-835 (1955).
- Winter, G. T., Wilhide, J. A., LaCourse, W. R. Characterization of a Direct Sample Analysis (DSA) Ambient Ionization. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 26 (9), 1502-1507 (2015).
- Pfeuffer, K. P., Schaper, J. N., et al. Halo-Shaped Flowing Atmospheric Pressure Afterglow: A Heavenly Design for Simplified Sample Introduction and Improved Ionization in Ambient Mass Spectrometry. Anal. Chem. , 7512-7518 (2013).
- Pfeuffer, K. P., Shelley, J. T., Ray, S. J., Hieftje, G. M. Visualization of Mass Transport and Heat Transfer in the FAPA Ambient Ionization Source. J. Anal. At. Spectrom. 28 (379-387), 379-387 (2013).
- Pfeuffer, K. P., Ray, S. J., Hieftje, G. M. Measurement and Visualization of Mass Transport for the Flowing Atmospheric Pressure Afterglow (FAPA) Ambient Mass-Spectrometry Source. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (5), 800-808 (2014).
- Keelor, J. D., Dwivedi, P., Fernández, F. M. An Effective Approach for Coupling Direct Analysis in Real Time with Atmospheric Pressure Drift Tube Ion Mobility Spectrometry. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (9), 1538-1548 (2014).
