I ricercatori della National Research Nuclear University MEPhI (Russia) hanno trovato un modo per far funzionare gli spettrometri di massa laser in una nuova modalità per determinare la composizione elementare dei materiali senza utilizzare i cosiddetti campioni standard. Il nuovo metodo accelera il processo di campionamento e riduce i costi con un nuovo dispositivo compatto. I risultati del sondaggio sono pubblicati nel European Journal of Mass Spectrometry .
"Le più ovvie applicazioni pratiche per il nostro lavoro dimostrano che possiamo utilizzare una macchina estremamente compatta, dispositivo ad alta sensibilità e alta produttività per il campionamento diretto senza analisi non standard che costa meno, " ha osservato il professor MEPHI Alexei Sysoyev.
Il processo di analisi della composizione di qualsiasi materia consiste nelle tre fasi seguenti:
Questo si riferisce solo all'analisi elementare. I metodi tradizionali di analisi elementare richiedono una preparazione meticolosa dei campioni. Campioni allo stato solido, compresi i minerali, devono essere sciolti, e questo processo che richiede tempo aumenta le possibilità di mescolanze e contaminazioni.
Oltre alle lunghe preparazioni dei campioni, è necessario confrontarli con campioni standard per evitare errori durante il campionamento di una sostanza. Qualsiasi campione in fase di studio può contenere miscele di altri minerali. Perciò, i campioni standard vengono acquisiti per scopi di spettrometria di massa, e questo aumenta i costi di campionamento. Gli esperti conoscono la composizione di questi campioni costosi. Per esempio, ci sono leghe di bronzo standard con una certa quantità di additivi.
Scienziati della National Research Nuclear University MEPhI hanno suggerito un nuovo metodo per sviluppare uno spettrometro di massa laser con riflettori ionici a specchio a forma di cuneo. Questo metodo versatile per il campionamento di materiali allo stato solido non richiede campioni standard. Il cosiddetto campionamento elementare senza campioni standard consente di determinare direttamente la composizione elementare dei campioni. Durante la determinazione delle concentrazioni elementari nei campioni, gli scienziati non devono più analizzare simultaneamente campioni standard di composizione nota.
Il nuovo metodo prevede anche l'aggiornamento dello spettrometro di massa laser. I ricercatori dicono che il nuovo analizzatore ha meriti, comprese ampie fluttuazioni energetiche, piccole dimensioni e requisiti di alimentazione minimi. Altri vantaggi includono la sua capacità di analizzare tutte le classi di sostanze, la purezza del metodo, la possibilità di analisi locali e strato per strato, così come l'assenza di interferenza ionica del cluster. Il metodo a impulsi di questo analizzatore si combina bene con una sorgente laser di ioni.
Questo metodo presuppone riduzioni sostanziali dei costi del dispositivo, e si riducono sensibilmente anche i costi di campionatura. Ciò consente di espandere le potenzialità del metodo di spettrometria di massa in criminalistica dove è necessaria una rapida analisi di esperti. Inoltre apre nuove prospettive in medicina, comprese le aree legate all'analisi dei microelementi nei capelli e nelle unghie umani. Può determinare con maggiore precisione la composizione degli oggetti trasportati oltre confine nelle stazioni ferroviarie e negli aeroporti. Può anche analizzare più rapidamente campioni di suolo per valutare correttamente la situazione ambientale in una determinata area.
