질량 분석 및 질량 흐름 제어

질량 분석기 시장은 거대하고 확장되고 있습니다. 이 기기는 일반적으로 분석 연구에 사용되지만 식품 연구에서도 점점 더 중요해지고 있습니다. 위스키의 숙성과 관련된 연구와 포도의 원산지를 확인하기 위한 적포도주 지문 분석이 그 예입니다. 또 다른 신흥 시장은 바이오 의약품 연구로, 질량 분석기를 사용하여 단백질과 이러한 단백질이 살아있는 유기체에서 어떻게 소화되는지 연구합니다. 심지어 화성(!)에도 질량 분석기가 설치되어 화성의 토양을 연구하고 있습니다.

질량 분석기는 종종 분자의 저울과 비교되기도 합니다. 모든 분자는 원자로 구성되며 모든 원자는 고유한 원자 질량을 가지며 질량 분석기에 의해 "가중치"가 부여됩니다. 하나의 시료에 존재하는 서로 다른 원자의 무게를 측정하기 전에 원자를 서로 분리해야 합니다. 이는 원자를 충전하고(이온을 형성하기 위해) 자석을 사용하여 이온이 따라가는 경로를 편향시킴으로써 이루어집니다. 이온이 가벼울수록 자석의 영향력이 커지고 편향이 커집니다. 감지기는 이온이 닿는 위치를 감지하고 이를 무게로 측정합니다.

이온화가 일어나는 곳을 이온 소스라고 하며 시료의 매트릭스와 형성하려는 이온에 따라 다양한 유형의 이온 소스가 있습니다. 이온화 부분은 질량 흐름의 관점에서 가장 흥미로운 부분으로, 이온화 기술에 따라 다양한 가스가 사용되기 때문입니다.

경질 이온화와 연질 이온화의 두 가지 주요 기술이 있습니다. 경질 이온화 기술을 사용하면 시료의 분자가 가열되어 원자 수준까지 파편화되어 분자의 원자 구조에 대한 정보를 제공합니다. 소프트 이온화 기술을 사용하면 분자가 더 온전하게 유지되어 분자의 질량 정보를 제공합니다. 이 기술은 식품 및 제약 연구에 사용되며 지난 10년 동안 큰 인기를 얻고 있습니다.

가장 널리 사용되는 소프트 이온화 기술 중 하나인 일렉트로스프레이 이온 소스에 대해 자세히 살펴보겠습니다. EIS는 충전된 바늘을 따라 가스를 유도하여 에어로졸 스프레이를 형성함으로써 액체(예를 들어 액체 크로마토그래프에서 나오는 액체)를 기화시킵니다. 형성된 스프레이를 통해 카운터 기체 흐름을 유도하면 측정하지 않으려는 대부분의 액체가 증발하고 하전된 방울은 질량 분석기로 이동합니다.

흥미로운 부분은 물방울을 형성하고 용매를 증발시키는 과정이 매일 다른 환경에서 다른 위치에서 동일하게 이루어지기를 원하기 때문에 흐름이 매우 일정해야 한다는 것입니다. 이러한 재현성에서 중요한 매개 변수는 가스 흐름입니다. 네뷸라이저 가스 및 증발 또는 건조 가스용 질량 유량 컨트롤러를 사용하면 이온 소스는 항상 재현 가능한 가스 흐름을 유지할 수 있습니다.

엔드레스하우저의 솔루션 부서에서는 분석 응용 분야를 위한 소형 가스 모듈을 설계하여 다른 가스 흐름과 결합된 이온 소스용 가스를 높은 정확도와 우수한 재현성으로 공급할 수 있습니다. 압력 스위치 및/또는 차단 밸브와 같은 구성 요소를 유량 채널과 결합하면 질량 분석기의 작은 설치 공간을 요구하는 설계에 적합한 소형 가스 처리 모듈을 제공할 수 있습니다. 또한 고객에게 배송되기 전에 전체 매니폴드의 누출 및 압력 테스트를 수행할 수 있으므로 누출에 대한 변화가 크게 줄어듭니다.