シュリーレン写真の使用とアンビエント質量分析の可視化
Summary
This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.
Abstract
この原稿は、シュリーレン写真撮影を使用して、質量分析、周囲イオン化源を可視化する方法について説明します。適切に質量分析計を最適化するためには、ソースの物理的原理を特徴付けると理解することが必要です。ほとんどの市販の周囲イオン化源は、分析物のイオン化を促進するために、窒素、ヘリウム、または大気のジェットを利用します。その結果、シュリーレン写真をリアルタイムで可視化ストリームと周囲空気の間の屈折率の差を利用してガス流を可視化するために使用することができます。基本的な設定は、カメラ、ミラー、懐中電灯、とカミソリの刃が必要です。適切に設定された場合、元の実時間画像は、その反射光を監視することによって観察されます。これは、ソースの作用機構への洞察を可能にし、その最適化の経路が解明することができます。光は、そうでなければ見えない状況に流されています。
Introduction
質量分析、分子量の識別に利用できる分析ツールは、これまでで最も強力な分析技術の一つとなっています。過去10年間、新しい周囲イオン化源の全体のホストは、質量分析検出のために利用できるようになりました。この原稿で収集したデータについては、直接試料分析（DSA）のソースを利用しました。これらのソースは非常に汎用性がありますが、物理的なイオン化プロセスのより詳細な知識は、その最適化と目的の拡張のために必要とされます。この実験の目的は、シュリーレン写真撮影と呼ばれる技術を使用して、デバイス上の窒素流れの可視化を通じて、周囲のソース内のイオン化プロセスのより良い理解を得ることです。
科学的研究は、多くの場合、研究の目的は、肉眼で透明である場合に困難であるという観察を通じて開始します。シュリーレン現象は、目に見えないを可能にする技術であり、透明媒体1内の屈折率の変化に頼るを通して見えるようになります。屈折率の不均一性は、視覚化を可能にする光の歪みを引き起こします。シュリーレン技術は、日常的に、ゲル電気泳動2-5タンパク質のバンドを可視化する弾道モデル、航空宇宙工学、一般的なガス検知及び流量監視、及び時間で含む特殊様々な分野で使用されてきました。
最も周囲イオン源は、イオン化を容易にするために、ガスの流れを使用します。条件の広い範囲は、しかし、この実験のパラメータは、周囲の研究室の空気とは異なる屈折率を有するガスの利用を伴わなければならない、ソースオプションのために存在することができます。この特定の研究では、高温の窒素を利用しています。屈折率のわずかな違いは、主にので、RT 6のガス流と空気から純窒素との間に観察されることに留意すべきですIRは、窒素主に構成されています。この問題が原因で観察されるガスの屈折率の有意な十分な変化を生成するガス流中の純粋な窒素の高温に、この例で克服されます。
このような脱着大気化学イオン化（DAPCI）7、大気圧の残光（FAPA）8-10を流れる、およびリアルタイムでの直接分析（DART）のような他の質量分析法源は、11イオン源は、シュリーレン写真撮影を使用しています。このプロトコルの目的は、基本的なシュリーレン写真撮影の設定を使用して、周囲のイオン化を研究する方法を議論することです。この技術は、しかしながら、ガス流を含む異なる分析技術の任意の数に適用可能です。
Protocol
Representative Results
Discussion
このプロトコルをしようとする前に対処しなければならないいくつかの考慮事項があります。ソースおよびミラーのための質量分析計の周りの空間に加えて、十分なオープンスペースは、ミラーの倍の焦点距離に対応するために使用可能でなければなりません。また、ミラーの大きさは、最終的に検討されている元の大きさによって決定されます。ミラーが小さすぎると、ソースが完全に視?…
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 |
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