Российские физики создали "стахановский" масс-спектрометр - «Наука»

© Фото : пресс-служба "Сколтех"Стахановский масс-спектрометр, созданный физиками из России

МОСКВА, 2 апр – Новости Дня. Ученые из МФТИ и "Сколтеха" создали новый тип масс-спектрометра, который может работать сразу с несколькими веществами одновременно, и изучает их со всех сторон, сообщает пресс-служба вуза.

Российские физики научились точно определять состав материала за минуту"Наша разработка позволит сделать аналитическую химию "многозадачной" в полной аналогии с компьютерными параллельными вычислениями. В нашем случае каждый источник ионизации выступает как независимый процессор, производящий вычисления, а масс-спектрометр собирает данные от всех источников и передаёт их исследователю", — рассказывает Юрий Костюкевич, сотрудник "Сколтеха" и МФТИ.

Масс-спектрометры представляют собой своеобразный аналог обычных магазинных "весов", за исключением того, что они "взвешивают" не товары, а отдельные атомы и молекулы, определяя их массу и даже структуру по тому, как их масса соотносится с зарядом. Сегодня подобные приборы есть практически в каждой научной лаборатории и на каждом космическом зонде, изучающем далекие планеты.

Все масс-спектрометры работают примерно аналогичным образом – они особым образом распыляют изучаемый образец, превращая его в газ, и затем ионизируют его, "отрывая" от атомов электроны одним из нескольких способов, открытых за последние годы. Эти ионы затем прогоняются через специальный набор магнитов, который заставляет их отклониться от курса и попасть в особый детектор, определяющий их массу и заряд.

Главная проблема фактически всех спектрометров, как рассказывает Костюкевич, заключается в том, что их системы ионизации работают хорошо только с одним типом молекул, что заставляет ученых тратить много времени на подбор корректной методики ионизации в тех случаях, если они не знают, с каким веществом они имеют дело. Российские физики решили эту проблему, совместив четыре метода ионизации, покрывающих фактически все классы соединений.

Запущена первая в России установка для точной датировки древностей

Подобный прием, как рассказывают ученые, сделал созданный ими спектрометр "многозадачной" машиной. Каждый тип ионизаторов можно использовать для независимой и одновременной работы с разными или одними и теми же веществами, не вызывая проблемы в работе спектрометра.

Это же свойство их машины, как отмечают Костюкевич и его коллеги, позволяет использовать ее для наблюдений за тем, как различные молекулы взаимодействуют друг с другом и изучения продуктов этих реакций.

Для демонстрации его работоспособности физики использовали свое детище для одновременного анализа состава нефти и ряда белковых молекул, присутствующих в клетках человека и других многоклеточных живых существ, а также продуктов их взаимодействия с дейтерием, "тяжелым" водородом. Как надеются авторы статьи, их разработка найдет применение и в лабораториях, и в промышленности.