슐 리렌 사진의 사용과 주변 질량 분석의 시각화
Summary
This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.
Abstract
이 원고는 슐 리렌 사진을 사용하여 질량 분석 주변 이온화 소스를 시각화하는 방법에 대해 설명합니다. 적절 질량 분석을 최적화하기 위하여, 특성화 및 소스의 물리적 원리를 이해하는 것이 필요하다. 대부분의 상용 주변 이온화 소스는 분석 물질의 이온화를 촉진하기 위해, 질소, 헬륨, 또는 대기 공기 제트를 이용한다. 결과적으로 슐 리렌 그래피 실시간으로 시각화 스트림과 주변 공기 사이의 굴절률의 차이를 이용하여 기체 스트림을 시각화 할 수있다. 기본 설정은 카메라, 거울, 손전등, 그리고 면도날이 필요합니다. 적절히 구성된 경우, 소스의 실시간 이미지는 반사를 보면서 관찰된다. 이는 소스 작용 기전에 대한 통찰력을 허용하고, 그 최적화 경로가 설명 될 수있다. 라이트는 달리 눈에 보이지 않는 상황에 흘려된다.
Introduction
질량 분석, 분자량 식별에 사용할 수있는 분석 도구는 현재까지 가장 강력한 분석 기술 중 하나가되고있다. 지난 10 년간 새로운 주변 이온화 소스의 모든 호스트는 질량 분석 검출을 위하여 이용 될 수있다. 이 논문에서 수집 한 데이터의 경우, 직접 시료 분석 (DSA) 소스가 이용되었다. 이러한 소스는 매우 다양한 있지만, 실제 이온화 프로세스의보다 상세한 기술은 그 목적 및 최적화의 연장이 필요하다. 이 실험의 목적은 슐 리렌 그래피이라는 기술을 사용하는 장치에서 질소 기류 가시화 통해 주변 소스에서 이온화 과정의 더 나은 이해를 얻을 수있다.
과학 연구는 종종 연구의 목적은 육안으로 투명 경우 어려운 관찰을 시작합니다. 슐 리렌 사진은 눈에 보이지 않는 수 있도록하는 기술이다투명 용지 (1) 내의 굴절률의 변화에 의존을 통해 볼 수있게합니다. 굴절률의 불균일성 시각화를 허용 빛의 왜곡을 야기한다. 슐 리렌 기법은 통상적으로 전기 영동 2-5 단백질 밴드를 시각화 탄도 모델링, 항공 우주 공학, 일반적인 가스 검출 및 모니터링 흐름을 포함한 특수 다양한 분야에 때때로 사용된다.
대부분의 주변 이온화 소스는 이온화를 촉진하기 위해 기류를 사용한다. 다양한 조건 그러나이 실험의 파라미터는 주위 실험실 공기와 상이한 굴절률 가스의 이용을 포함하며, 소스 옵션 존재할 수있다. 이 특정 연구는 뜨거운 질소를 사용합니다. 굴절률 단지 작은 차이는 주로 때문에, RT (6)에서의 가스 흐름 및 공기 순수한 질소 사이에 관찰되는 것을 주목해야한다적외선은 대부분 질소로 구성되어있다. 이러한 문제로 인해 가스가 관찰 할 굴절률 상당한 정도로 변화를 일으키는 기류 순수한 질소의 고온 이때 극복된다.
리얼 타임 (DART)에 대기압 잔광 (FAPA) 8-10, 및 직접 분석을 흐르는 이러한 탈착 대기 화학 이온화 (DAPCI) 7과 같은 다른 질량 분석 원은 11 이온화 소스는 슐 리렌 사진을 사용했다. 이 프로토콜의 목적은 기본 슐 리렌 사진 구성을 사용하여 주변의 이온화를 공부하는 방법에 대해 설명하는 것입니다. 이 기술은, 그러나, 가스 흐름을 포함하는 다른 분석 기법의 임의의 수에 적용 할 수있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜을 시도하기 전에 해결해야 할 몇 가지 고려 사항이 있습니다. 소스 및 미러 질량 분석기 주위 공간에 더하여, 충분한 개방 공간은 거울의 두 배의 초점 거리를 수용 할 수 있어야. 또한, 미러의 크기는 궁극적 연구중인 소스의 크기에 의해 결정된다. 미러가 너무 작 으면, 소스가 완전히 가시화되지 않는다. 이는 원본 커버가 슐 리렌 포토 이미징 기술을 구현하기 위해 제거되어야의 전…
Declarações
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 |
Referências
- 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).
