重要的技术代课
真空
在描述的设备中,良好的真空系统的存在已经假定。质量光谱学起源的时间高真空首次在实验室中实现。高真空是指的压力足够低平均自由程(碰撞之间的距离)的残余分子气体大于真空容器的尺寸。质量光谱学家总是寻求改善真空条件。呈现低压力可取的属性包括减少的散射光束分析仪,导致干扰背景效果和减少生产假梁的残余气体,特别是从有机化合物是礼物。真空技术多种多样的历史和伟大的质量和提供了spectrometrists与压力,通常四到五个数量级低于汤森,第一次使用阿斯顿和法官。的发明扩散泵由德国物理学家沃尔夫冈Gaede早在1915年,美国化学家与重要的改进欧文·朗谬尔此后不久,释放严重限制的质谱分析真空差。在1960年代扩散泵开始取代离子吸水泵,与涡轮分子泵在1980年代成为普遍。
电子产品
大量的操作谱仪取决于复杂的电子设备:离子需要非常稳定的电力供应来源,磁铁需要测量的仪器磁场和控制当前的供应的线圈,探测器使用各种电源和放大器,和一般操作需要电子辅助设备。快速增加的使用质谱仪第二次世界大战部分可能是由于大量的物理学家获得了电子培训在战争期间,他们中的许多人已经利用质谱学在这冲突监测铀同位素分离和分析航空汽油。
电脑
小型计算机的引入对实验室工作在1960年代完全改变了质谱的方式和扩大其应用程序执行到惊人的程度。电脑是干扰光谱仪,可以重复测量计划和记录的一个稳定的基础上数据收购。在有机分析计算机程序存储成千上万的化合物的光谱,允许快速识别物质的研究。用户很快就设计方面的回答他们的问题后几分钟内的结论分析。
应用程序
原子
原子质量
的发现同位素与第一个质谱仪回答关于原子的整数值的问题只有原油水平的准确性和明确了需要更精确的质量决定。这是第一次由阿斯顿和重复精度增加。第一个数据显示轻微偏差从一个整数法律也显示quasi-systematic变化的函数原子序数。在1930年代早期,这些数据解释了核反应的能量,然后通过质能关系观察了20年前的特殊的理论相对论。从那时起质谱法核物理结合来确定同位素的质量有很高的准确性。这样定义的质量单位现在使用碳同位素的质量相对原子质量正是12 (12)。核理论是不断在其繁殖能力观测值进行测试。事实上,这些群众提供一个早期和临界核模型的测试。质谱开始以来一直与核物理密切相关。质谱仪是经常发现在某种形式的核实验确定反应产物。大型质谱仪使用同位素分离器和能够产生可秤的数量的选择有价值的稳定同位素分析应用程序。他们用于标记化合物,这样就可以跟踪通过各种化学、物理、和环境过程没有问题由放射性同位素示踪剂。当然,分析由质谱仪。此外,核反应往往产生极少量的放射性产品,不容易被正常的化学过程。在这种情况下,产品的稳定同位素被添加到放射性元素,从而增加浓度下降的范围内分析方法。这些丰富的同位素不可缺少的在核物理研究。
地质年代学和地球化学
早期的研究放射性衰变铀和钍的领导导致了英国物理学家欧内斯特·卢瑟福表明这个过程可以用来确定岩石的年龄,因此地球通过观察大量的氦保留一块岩石相对于其铀和钍的内容。质谱仪测量的能力同位素比率允许作文的元素来确定一个或多个同位素放射性衰变的结果。岁的摇滚元素获得可以确定如果父元素的数量可以测量和特定需求满足环境历史的岩石(见约会:绝对的约会)。
的地球的地壳普遍富裕氧18(18比地幔O),由于这些上层岩石的反应与水圈和气氛。这一事实使氧18用于评估的程度提升岩浆有合并地壳岩石上升到表面。使用同位素被证明特别有用在了解太阳系的起源和本质。现在的证据表明,陨石是凝固的对象太阳系早期的历史中。灭绝的放射性元素的各种半衰期之间设置限制时间已确定元素的合成及其冷凝。(已灭绝的放射性核素,几乎完全衰变为他们的女儿元素。)一个例子是超过magnesium-26 (26毫克)原始陨石中发现了aluminum-26(衰变的26Al),它有一个720000年的半衰期。