Spectromètres sont utilisés pour aider à identifier la composition chimique et la structure des molécules. Le développement du spectromètre a en parallèle l'avancement de la science, comme il a contribué à de nombreuses découvertes scientifiques du 20e siècle. Il continue d'être l'un des instruments les plus utilisés pour l'analyse scientifique dans des domaines aussi variés que l'astronomie, la géologie, la chimie, la toxicologie, la transformation des aliments, de l'électronique et du pétrole.
la découverte
La recherche sur l'existence et les propriétés des Kanalstrahlen, ou les rayons du canal, menée par Joseph John Thomson à Cavendish Laboratories au début des années 1900 a conduit à l'élaboration du premier spectromètre. Son élève, Francis William Aston, construit un spectromètre de masse en 1919 qui a utilisé des champs électrostatiques et magnétiques pour concentrer des ions sur une plaque photographique. Il a utilisé ceci pour identifier des isotopes du chlore, du brome et de krypton. Dans le même temps, Arthur Jeffrey Dempster de l'Université de Chicago a été l'élaboration d'un spectromètre qui utilise un analyseur magnétique pour concentrer des ions dans un collecteur électrique.
Le développement précoce
La déviation spectromètre de masse magnétique conçue par Dempster a été commercialisé dans les années 1930 et 1940 et est encore en usage aujourd'hui. Selon Chemical & Engineering Nouvelles rédacteur principal Stu Borman, modèle 21-101 spectromètre de masse analytique Engineering Corporation Consolidated était l'instrument le plus populaire en usage pendant les années 1940, en particulier par l'industrie pétrolière. Pendant cette période, Alfred O. Nier a également conçu un spectromètre de masse à champ secteur qui a été utilisé pour identifier les isotopes de l'uranium. Le calutron était basé sur la conception de Nier et développé par Ernest O. Lawrence pour une utilisation pendant le projet Manhattan.
Diversification
Au cours de la dernière moitié du 20e siècle, une vaste gamme de spectromètres de masse ont été développés à partir de ces modèles de base. Les spectromètres de masse de déviation magnétique, à la fois simples et doubles en mettant l'accent, ont été modifiés pour une plus grande précision. Temps de vol (TOF), résonance cyclotron ionique (ICR), transformée de Fourier ICR, quadripolaire et de gaz chromatographe (GC) spectromètres de masse ont été développés au cours des années 1950, ce qui était juste le début de la diversification.
Industrialisation
Les spectromètres de masse sont devenus une valeur inestimable pour la recherche dans presque tous les domaines scientifiques. Ils peuvent être modifiés pour adapter presque toutes les exigences pour l'analyse. Au cours des années 1960, l'ionisation chimique et spectromètres de masse par désorption de champ ont été développés. Journaux sur la spectrométrie de masse ont commencé à être publié pour diffuser des informations sur les nouvelles idées et techniques. Les années 1970 ont vu l'introduction d'ionisation secondaire, plasma, laser et la désorption thermique, électrohydrodynamique, source d'étincelles et décharge luminescente spectromètres de masse. grandes et très petites spectromètres de masse très ont été conçus pour répondre à la demande à la fois des performances extrêmement élevées et la portabilité pour une utilisation dans le domaine. spectromètres de masse miniaturisés ont également été envoyés en mission dans l'espace.
spectromètres modernes
Au cours des années 1980 et 1990, ont été développés spectromètres qui a utilisé des lasers tels que l'ionisation par résonance laser et le laser spectromètres / désorption de masse à ionisation assistée par matrice. Il y avait aussi des innovations telles que l'ionisation électrospray, bombardement atomique rapide, chromatographie liquide et piège à ions spectromètres de masse. Ces nouveaux types de spectromètres ont contribué à rendre la spectroscopie à un plus large éventail de chercheurs par des coûts pour certains types de recherche, en particulier l'ionisation électrospray et laser spectromètres désorption / masse à ionisation assistée par matrice qui peut être utilisé pour la recherche biomédicale de descente.