الفصل المكاني للمتشكلات الجزيئية والتجمعات

الهدف العام من التجربة التالية هو فصل الأنواع المختلفة مكانيا مثل مجموعات المطابقات أو الحالات الكمومية في الطور الغازي ، مما يسهل إجراء مزيد من التجارب على هذه العينات. يتم تحقيق ذلك عن طريق إنتاج شعاع جزيئي أسرع من الصوت بشكل دوراني يحتوي على الأنواع ذات الأهمية. كخطوة ثانية ، يجب فصل الأنواع المختلفة الموجودة في الحزمة مكانيا ، والذي يتم تحقيقه باستخدام قوية في المجالات الكهربائية المتجانسة ، وفصل الأنواع عن طريق لحظات ثنائية القطب الفعالة الناجمة عن التأثير الصارخ.

بعد ذلك ، يتم فحص التوزيعات المكانية للأنواع باستخدام التأين متعدد الفوتون المعزز بالرنين من أجل تحديد المناطق التي يوجد بها نوع واحد فقط. تم الحصول على النتائج التي تظهر الفصل المكاني بين CYS والأيزومرات العابرة لثلاثة إيثانول فلوري ، بالإضافة إلى فصل مجموعات المياه من الهند النقية بناء على إنتاجية التأين المعزز متعدد الفوتون الانتقائي للأنواع المسجلة كدالة للموقع المكاني في الحزمة الجزيئية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على التقنيات الحالية مثل HPO أو التركيز أو أنبوب الانجراف الحديدي ، أن المزيل الكهربائي أسهل بكثير في التنفيذ وقابل للتطبيق بشكل عام.

تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية إلى التطبيقات في تصوير الإطار الجزيئي وكذلك تجارب حيود الإلكترون والأشعة السينية ، حيث تتطلب عينات نقية ومتجانسة في الطور الغازي ، يظهر هنا تخطيطي لإعداد الحزمة الجزيئية للطور الغازي والعاكس ويتكون من المكونات التالية. المكون الأول هو صمام إيفان ليفي النبضي الذي يحتوي على العينة الجزيئية. في التجارب المعروضة هنا ، يتم تشغيل الصمام بمعدل تكرار 20 هرتز مع ضغط دعم الهيليوم يبلغ حوالي 50 بار ويتم توسيعه إلى غرفة مفرغة ، ويتم إخلاؤه إلى أقل من 10 إلى سالب ستة إلى ملي بار.

يتم وضع مقشدة شعاع جزيئي قطرها ملليمترين على بعد 22 سم من الصمام الذي يغطي الحزمة الجزيئية ويؤدي إلى ظروف ضخ تفاضلية بين الصمام النبضي وبقية نظام التفريغ. مباشرة بعد الكاشطة ، تدخل الجزيئات إلى جهاز الانحراف الكهروستاتيكي. يتكون هذا من قضيب نصف قطره ثلاثة ملليمترات وحوض نصف قطره 3.2 ملم من الانحناء يبلغ طول كل منهما 24 سم.

الفجوة الرأسية بين الأقطاب الكهربائية في وسط الجهاز هي 2.3 ملم. يتم تطبيق فرق جهد بين صفر و 26 كيلو فولت بين القضيب والحوض الصغير ، مما ينتج عنه مجال كهربائي قوي متجانس مع تدرج مجال ثابت تقريبا كما هو موضح في الداخل مباشرة بعد دخول جزيئات العاكس إلى منطقة التفاعل من خلال مقشدة ثانية توفر مرحلة ضخ تفاضلية أخرى. تحتوي منطقة التفاعل التي تم إخلاؤها إلى ضغوط أقل من 10 إلى سالب المليبار التاسع على وقت وايلي ماكلارين القياسي لإعداد الجزيئات التي يتم تأين بواسطة نبضات الليزر المركزة في مركز منطقة الاستخراج بين أقطاب مبيد الحشرات والمستخرج.

يتم تسريع الأيونات المنتجة نحو لوحة متعددة القنوات أو كاشف MCP حيث يتم تسجيل طيف كتلي. يتم اشتقاق نبضات الليزر من ليزر الصبغة النبضي المزدوج بتردد النيوديميوم YAG ، مما يوفر أطوال موجية ناتجة نموذجية حوالي 283 نانومتر لتجارب O النهائية ، أو 272 نانومتر لتجارب الفينول الفلورية الثلاث وطاقات النبض لبضعة مللي جول. تبلغ فترات النبضة 10 نانو ثانية ويتم تركيز النبضات باستخدام عدسة البعد البؤري 750 ملم إلى حجم بقعة يبلغ حوالي 100 ميكرون في منطقة التفاعل.

يتم التحكم في تسلسل التوقيت بواسطة مولد تأخير رقمي يوفر الساعة الرئيسية. يؤدي هذا إلى تشغيل ليزر DMAC الجديد وصمام النبض وبطاقة المحول الرقمي المستخدمة لتسجيل أطياف الكتلة. يتم تشغيل بطاقة محول الأرقام في نفس الوقت الذي يتم فيه تشغيل مفتاح الليزر.

يتم استخراج كثافات الحزمة الجزيئية من بوابات الكتلة المناسبة في الوقت المسجل لأطياف الطيران. ضع أولا بضع قطرات من ثلاثة فينول فلورو على قطعة صغيرة من ورق الترشيح ، ثم قم بتحميل خزان العينة للصمام النبضي بالعينة الكيميائية ، وقم بإنتاج التمدد الأسرع من الصوت باستخدام غاز دعم عالي النقاء والضغط العالي ، واضبط درجة حرارة خزان العينة داخل الصمام بحيث يكون الضغط الجزئي للعينة حوالي 10 ملليبار. لتوصيف الحزمة الجزيئية المنتجة ، اضبط ليزر التأين على طول موجي معروف للتأين متعدد الفوتون المعزز بالرنين لمتوافق معين للعينة يسجل ملف تعريف زمني لنبض الحزمة الجزيئية من خلال مراقبة إجمالي عائد الأيونات الأصلي على كاشف MCP كدالة لتأخير ليزر الصمام.

هنا ملف تعريف زمني نموذجي مع إيقاف تشغيل العاكس الكهروستاتيكي لغازين حاملين مختلفين يستخدمان الهيليوم. لوحظ عرض زمني يبلغ حوالي 12 ميكروثانية عرض كامل عند نصف الحد الأقصى نموذجيا للتمدد من صمام ضريبة إيفان في ظل ظروف التشغيل هذه. للمقارنة ، يتم أيضا عرض ملف تعريف زمني لشعاع نيون جالس.

بعد ذلك ، قم بإصلاح تأخير ليزر الصمام في موضع الكثافة القصوى لجميع القياسات اللاحقة. سجل ملف تعريف مكاني عرضي للحزمة الجزيئية ، مع تحريك عدسة التركيز بشكل عمودي على اتجاه انتشار الليزر بحيث يتحرك التركيز في اتجاه Y بالنسبة للحزمة الجزيئية. ثم كرر التنميط الزمني والمكاني لجميع المطابقين المهتمين بالحزمة.

أخيرا ، قم بتشغيل مصدر الجهد العالي للعاكس وسجل ملفات التعريف المكانية لجميع الأيزومرات ، والتي يجب أن تنحرف الآن. وفقا لنسبة الصاري إلى عزم ثنائي القطب ، تم فصل ثلاثة ، مطابقات الإيثانول الفلوري في حزمة جزيئية عن التمدد الأسرع من الصوت البالغ 50 بارا من الهيليوم. أظهرت الأجزاء الداخلية الهياكل الجزيئية للمطابقين.

تم فحص الأنواع الفردية من خلال رنين تأين متعدد الفوتون المعزز بالرنين المميز حوالي 272 نانومتر. تظهر الأنواع المتحولة تأثيرا صارخا أكبر بكثير من مطابقة رابطة الدول المستقلة. هذا يؤدي إلى عزم ثنائي القطب أكبر وفعال ، والذي يعطى من خلال المنحدر السالب للطاقات الصارخة.

نتيجة لذلك ، يتعرض موصل الناقل الحاسب لانحراف أكبر بعد المرور عبر العاكس ويتم فصله مكانيا عن موصل الكيس والغاز الناقل للحزمة. تتم مراقبة التوزيع المكاني للحزمة الجزيئية عن طريق ترجمة ليزر التأين متعدد الفوتون المعزز بالرنين بالنسبة لاتجاه الحزمة الجزيئية ويتم عرض الملامح المكانية هنا. يتم عرض ملفات تعريف الحقل الحرة بواسطة الأرجواني ل cys والسماوي للمنحنيات العابرة.

تنتج هذه عرضا مكانيا للحزمة الجزيئية يبلغ حوالي ملليمترين وتظهر أنه بدون العاكس ، يتم خلط كلا النوعين داخل الحزمة. يؤدي تطبيق جهد انحراف يبلغ 14 كيلو فولت إلى فصل مكاني للمطابقات يزداد الفصل عند تطبيق الفولتية العالية ، مثل 28 كيلو فولت كما هو موضح على اليمين في وجود مجال انحراف. يخضع موصل التحويل المحوري لانحراف أكبر بكثير من موصل رابطة الدول المستقلة ويمكن فصله بشكل فعال عن الأنواع الأخرى الموجودة في الحزمة ، بحيث في موضع y يساوي ثلاثة ملليمترات ، يتم إنشاء عينة عابرة نقية ويمكن استخدامها لمزيد من التجارب.

لإعداد حزم العناقيد الجزيئية ، مثل ماء إندو ، يقوم coex واحد بتوسيع indu والماء من صمام الحزمة الجزيئية. هذا يخلق مزيجا من الأنواع ، بما في ذلك المونومرات المعنية بالإضافة إلى مجموعات من التراكيب المختلفة. نوضح هنا توليد عينة نقية من indu واحد.

ديمر ماء واحد. الملامح المكانية لحزمة جزيئية من indu. يتم عرض Co الموسع في وجود الماء هنا.

إن اكتشاف هذه الملامح عن طريق التأين متعدد الفوتون المعزز بالرنين هو نوع انتقائي تماما لمياه Indo Indu one ومياه indu. تم تسجيل ملفين شخصيين موضحين هنا بفرق جهد قدره 26 كيلو فولت بين القضيب والقطب الصغير. تشير الأسطر إلى قيم محاكاة.

يمكن العثور على تفاصيل طرق المحاكاة العددية في الأدبيات. للمقارنة ، يتم عرض المظهر المكاني الخالي من الحقل أو العاكس من خلال المنحنى الأسود كما هو متوقع ، وتشهد المجموعة الفردية من indu والمياه أكبر انحراف ، وفي موضع y يساوي اثنين إلى ثلاثة ملليمترات من شعاع نقي من مياه indu. يتم إنشاء واحد لتسليط الضوء على تأثير العاكس على ملف تعريف الحزمة الجزيئية المكانية ، ويظهر الجزء الداخلي كثافة الحزمة الجزيئية للمياه الداخلية ، واحد ، كدالة لفرق الجهد المطبق عبر العاكس.

ويشير إلى أنه مع زيادة شدة المجال، يشهد أبرد جزء من الحزمة الجزيئية انحرافا متزايدا، بينما تشهد المكونات الأكثر دفئا انفصالا مكانيا أصغر بكثير وتبقى بعض الكثافة في الموضع الأصلي. هذا يسلط الضوء أيضا على اختيار أبرد جزء من الحزمة الجزيئية. باتباع هذا الإجراء.

يمكن الموافقة على طرق أخرى مثل تصوير الإطار الجزيئي والمحاذاة بشكل كبير عند السماح باستخراج بيانات الإطار الجزيئي من العينات المختارة للحالة. ولا تنس أن العمل مع الليزر أمر خطير للغاية ، لذلك يجب دائما اتخاذ السوابق مثل ارتداء النظارات الوقائية.