Istorie

fundația spectroscopia de masă a fost pus în 1898, când Wilhelm Wien, fizician German, a descoperit că fascicule de particule încărcate ar putea fi deviate de un camp magnetic. În mai rafinat experimente efectuate între 1907 și 1913, fizicianul Britanic J. J. Thomson, care au descoperit deja de electroni și observă devierea ei de un câmp electric, a trecut un fascicul de ioni incarcati pozitiv printr-o combinat electrostatic și câmpul magnetic., Cele două câmpuri din tubul lui Thomson erau situate astfel încât ionii erau deviați prin unghiuri mici în două direcții perpendiculare. Rezultatul net a fost că ionii au produs o serie de curbe parabolice pe o placă fotografică plasată în căile lor. Fiecare parabolă corespundea ionilor cu un anumit raport masă-încărcare cu poziția specifică a fiecărui ion dependent de viteza sa; lungimile curbelor parabolice au furnizat o măsură a gamei de energii ionice conținute în fascicul., Mai târziu, în încercarea de a estima abundența relativă a diferitelor specii de ioni prezente, Thomson a înlocuit placa fotografică cu o foaie de metal în care a fost tăiată o fantă parabolică. Prin modificarea câmpului magnetic, el a fost capabil să scaneze printr-un spectru de masă și să măsoare un curent corespunzător fiecărei specii de ioni separate. Astfel, el poate fi creditat cu construirea primului spectrograf de masă și a primului spectrometru de masă.obține un abonament Britannica Premium și obține acces la conținut exclusiv., Aboneaza-te acum

cea mai notabilă observație făcută cu spectrografia parabolei a fost spectrul gazelor rare prezente în atmosferă. În plus față de liniile datorate heliului (masa 4), neonului (masa 20) și argonului (masa 40), a existat o linie corespunzătoare unui ion de masă 22 care nu putea fi atribuită niciunui gaz cunoscut. Existența formelor aceluiași element cu mase diferite a fost suspectată, deoarece sa constatat că multe perechi de materiale radioactive nu au putut fi separate prin mijloace chimice., Numele izotop (din greacă pentru „același loc”) a fost sugerat de chimistul Britanic Frederick Soddy în 1913 pentru aceste forme radioactive diferite ale aceleiași specii chimice, deoarece acestea ar putea fi clasificate în același loc în tabelul periodic al elementelor. Ionul de masă 22 a fost, de fapt, un izotop greu stabil al neonului.spectroscopii de focalizare

spectroscoapele discutate până acum sunt analoage cu camera pinhole din optică, deoarece nu este implicată focalizarea fasciculelor de ioni., Introducerea tipurilor de focalizare a spectroscopilor de masă a venit în anii 1918-19 și sa datorat chimistului și fizicianului britanic Francis W. Aston și fizicianului American Arthur J. Dempster.în versiunea lui Aston, câmpurile electrice și magnetice succesive au fost aranjate în așa fel încât toți ionii perfect colimați dintr-o masă au fost aduși la o focalizare independentă de viteza lor, dând astfel naștere la ceea ce este cunoscut sub numele de focalizare a vitezei., Designul lui Aston a stat la baza instrumentelor sale ulterioare cu care a măsurat sistematic și precis masele izotopilor multor elemente. El a ales 16O (izotopul oxigenului din masa 16) ca standard de masă.spectrometrul lui Dempster a utilizat doar un câmp magnetic, care a deviat fasciculul de ioni printr-un arc de 180°. În mașina lui Dempster, un fascicul de ioni omogen în masă și energie, dar divergent de la o fantă ar putea fi adus la o focalizare de direcție., Acest spectrometru a fost folosit de Dempster pentru a face determinări exacte ale abundențelor izotopilor de magneziu, litiu, potasiu, calciu și zinc, punând bazele măsurătorilor similare ale izotopilor tuturor elementelor.puterea de rezoluție sau rezoluția unui spectroscop de masă este o măsură a capacității sale de a separa masele adiacente care sunt afișate ca vârfuri pe detector. Dacă două vârfuri datorate masei m și (m + Δm) pot fi separate, puterea de rezolvare este m/Δm. Primele mașini aveau puteri de rezolvare de doar câteva sute., În 1935 și 1936, Dempster, Kenneth T. Bainbridge, atât de lucru în Statele Unite ale americii, și Josef Mattauch, în Germania, a dezvoltat independent instrumente cu câmpuri electrice și magnetice dispuse în tandem, în așa fel încât fascicule de ioni, care a apărut de la sursa fante divergente în direcții și cu viteze diferite-au reorientat. O astfel de focalizare se numește focalizare dublă. Astfel, a fost posibil să se obțină o putere de rezolvare de aproximativ 60.000.