Thermal ionization mass spectrometry
தெர்மல் அயனியாக்கம் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி (டிஐஎம்எஸ்) மேற்பரப்பு அயனியாக்கம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது மிகவும் உணர்திறன் கொண்ட ஐசோடோப் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி தன்மை நுட்பமாகும். ரேடியோ நியூக்ளைடுகளின் ஐசோடோபிக் விகிதங்கள் ஒரு மாதிரியின் அடிப்படை பகுப்பாய்விற்கான துல்லியமான அளவீட்டைப் பெற பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மாதிரியின் ஒற்றை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் வெப்ப அயனியாக்க விளைவால் உருவாகின்றன. வேதியியல் ரீதியாக சுத்திகரிக்கப்பட்ட திரவ மாதிரி ஒரு உலோக இழையின் மீது வைக்கப்படுகிறது, பின்னர் அது கரைப்பானை ஆவியாக்குவதற்கு சூடாக்கப்படுகிறது. சுத்திகரிக்கப்பட்ட மாதிரியிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை அகற்றுவது இதன் விளைவாக ஒரு எலக்ட்ரானை வெளியிடும் அளவுக்கு இழையை சூடாக்குவதன் மூலம் அடையப்படுகிறது, இது மாதிரியின் அணுக்களை அயனியாக்குகிறது. அயனிகளை அவற்றின் நிறை மற்றும் சார்ஜ் விகிதத்தின் அடிப்படையில் பிரிக்க டிஐஎம்எஸ் ஒரு காந்த துறை வெகுஜன பகுப்பாய்வியைப் பயன்படுத்துகிறது. அயனிகள் ஒரு மின் ஆற்றல் சாய்வு மூலம் வேகத்தைப் பெறுகின்றன, மேலும் அவை நிலைமின்னியல் லென்ஸ்கள் மூலம் ஒரு கற்றைக்குள் குவிக்கப்படுகின்றன. அயனி கற்றை பின்னர் மின்காந்தத்தின் காந்தப்புலத்தின் வழியாகச் செல்கிறது, அங்கு அது அயனியின் நிறை/சார்ஜ் விகிதத்தின் அடிப்படையில் தனித்தனி அயனி கற்றைகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது. இந்த வெகுஜன-தீர்க்கப்பட்ட பீம்கள் ஒரு டிடெக்டருக்குள் இயக்கப்படுகின்றன, அங்கு அது மின்னழுத்தமாக மாற்றப்படுகிறது. கண்டறியப்பட்ட மின்னழுத்தம் பின்னர் ஐசோடோபிக் விகிதத்தைக் கணக்கிட பயன்படுத்தப்படுகிறது. அயனியாக்கம் மூலம் பயன்படுத்தப்படும் இழைகள் டாண்டலம் (டா), டங்ஸ்டன் (டபிள்யூ), பிளாட்டினம் (பிடி) அல்லது ரீனியம் (ரீ) ஆகியவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. வழக்கமாக, டிஐஎம்எஸ்ஸில் இரண்டு இழைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு இழை மாதிரிக்கானது மற்றும் இது மாதிரி இழை என்று அழைக்கப்படுகிறது. திரவ மாதிரி மாதிரி இழையின் மீது வைக்கப்படுகிறது, பின்னர் அது ஆவியாகிறது. அதைத் தொடர்ந்து, இந்த ஆவியாக்கப்பட்ட பகுப்பாய்வுகள் அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட மற்றொரு இழையின் மீது தரையிறங்குகின்றன, இது அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட இழை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஒற்றை இழை முறையும் சாத்தியமாகும். மாதிரி ஆவியாகியவுடன், பகுப்பாய்வுகள் அயனியாக்கம் பெற அதே இழையில் மீண்டும் குடியேறலாம். மூன்று இழைகள் அல்லது மல்டிஃபிலமென்ட் அமைப்பைப் பயன்படுத்துவது அயனியாக்க செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் ஆவியாதல் மற்றும் அயனியாக்கத்தின் விகிதத்தை தனித்தனியாக கட்டுப்படுத்துகிறது. இழைகளில் ஆக்டிவேட்டர்கள் ஏற்றப்பட வேண்டும். ஒரு ஆக்டிவேட்டர் விரும்பிய தனிமத்தின் ஆவியாதலை அடக்குகிறது மற்றும் இழையின் அயனியாக்க திறனை அதிகரிக்கலாம் அல்லது குறைக்கலாம். இதன் விளைவாக அதிக அயனியாக்கம் செயல்திறன் மற்றும் அதிக மொத்த மகசூல் கிடைக்கும். மிகவும் பொதுவான ஆக்டிவேட்டர் Pb க்கான சிலிக்கா ஜெல்/பாஸ்பரஸ் அமிலம் ஆகும். இழைகள் வெற்றிடத்தில் உள்ளன, அவை 400-2300 டிகிரி செல்சியஸிலிருந்து எங்கும் வெப்பநிலையை அடைய முடியும். இழைகளுக்கு எந்த சேதமும் ஏற்படாமல் தடுக்க, அவை பொதுவாக 10 முதல் 20 இழைகள் கூட்டங்களைக் கொண்ட கொணர்வி போன்ற மாதிரி கோபுரத்தில் உறுதியாக பொருத்தப்படுகின்றன. ஆவியாதல் செயல்முறை பொதுவாக நீண்ட கால சமிக்ஞைகள் மற்றும் சிறிய ஐசோடோபிக் பின்னமாக்கலுக்கு ஈடாக ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையில் நடத்தப்படுகிறது. அயனியாக்கம் செய்யும் பகுதிக்கு நல்ல அயனியாக்கம் செயல்திறனை உறுதிப்படுத்த அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது. வெளிப்படும் அயனிகள் குறைந்த இடஞ்சார்ந்த மற்றும் ஆற்றல்மிக்க பரவலைக் கொண்டுள்ளன, இது ஒற்றை-மையப்படுத்தப்பட்ட காந்தப் பிரிவு வெகுஜன பகுப்பாய்வு அல்லது நாற்கரங்களை பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது. டிஐஎம்எஸ்-க்கு பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பொதுவான கண்டறிதல்கள் ஃபாரடே கப், டாலி டிடெக்டர் மற்றும் எலக்ட்ரான் பெருக்கி ஆகும். வழக்கமாக, டிஐ அயனி மூலங்கள் மல்டி கலெக்டர் (எம்சி) அமைப்புகளுடன் கூடியிருக்கின்றன. வெப்ப அயனியாக்கம் பொறிமுறை சூடான இழை திரவ மாதிரியை சூடாக்கும்போது, மாதிரியில் உள்ள ஃபெர்மி அளவுகள் உலோகத்துடன் சமநிலையை அடைகின்றன. இதையொட்டி, இது ஒரு எலக்ட்ரானை மாதிரியிலிருந்து உலோக இழைக்கு சுரங்கப்பாதைக்கு அனுமதிக்கிறது. இதன் விளைவாக, ஒரு எலக்ட்ரானை இழந்த மாதிரியிலிருந்து நேர்மறை அயனிகள் உருவாகின்றன. எலக்ட்ரான்களின் இந்த பரிமாற்றமும் எதிர்மறை அயனிகளை உருவாக்குகிறது. அதைத் தொடர்ந்து, இரண்டு வகையான வெப்ப அயனியாக்கங்கள் உள்ளன. ஒன்று நேர்மறை வெப்ப அயனியாக்கம் (பி-டிஐ) மற்றும் இரண்டாவது எதிர்மறை வெப்ப அயனியாக்கம் (என்-டிஐ). அயனிகளின் உற்பத்தி சஹா அயனியாக்கம் சமன்பாடு அல்லது சஹா-லாங்முயர் சமன்பாட்டால் அளவிடப்படுகிறது. ஐசோடோப்பு விகித அளவீட்டு வெவ்வேறு ஐசோடோப்புகளின் ஒப்பீட்டு மிகுதிகள் பின்னர் வெவ்வேறு ஐசோடோப்புகளின் வேதியியல் பின்னத்தை விவரிக்கவும், கதிர்வீச்சு அல்லாத ஐசோடோப்புகளின் வெவ்வேறு நீர்த்தேக்கங்களில் பயணிக்கவும், கதிரியக்க மகள் ஐசோடோப்புகளின் இருப்பு மூலம் சூரிய மண்டல பொருட்களின் வயது அல்லது தோற்றத்தை விவரிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அடிப்படை பகுப்பாய்வு என்பது டிஐஎம்எஸ்ஸின் முக்கிய பயன்பாடாகும், ஏனெனில் இது நம்பகமான ஐசோடோபிக் விகிதங்களை வழங்குகிறது. அயனியாக்கம் ஆற்றலைக் குறைக்கும் போக்கைத் தொடர்ந்து, கால அட்டவணையின் கீழ் இடதுபுறத்தில் அமைந்துள்ள கூறுகள் டிஐஎம்எஸ்-க்கு சாத்தியமானவை. கூடுதலாக, கால அட்டவணையின் மேல் வலதுபுறத்தில் காணப்படும் உயர் எலக்ட்ரான் இணைப்பு இந்த உலோகமற்றவற்றை சிறந்த வேட்பாளர்களாக ஆக்குகிறது. இந்த நுட்பம் ஐசோடோப் புவி வேதியியல், புவியியல் மற்றும் அண்ட வேதியியல் ஆகியவற்றில் விரிவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அளவுசார் ஐசோடோப்பு விகித நுட்பங்களில் ஐசோடோப்பு நீர்த்தல் வெப்ப அயனியாக்கம் நிறை நிறமாலை அளவீடு (ஐடி-டிஐஎம்எஸ்) மற்றும் இரசாயன சிராய்ப்பு வெப்ப அயனியாக்கம் நிறை நிறமாலை அளவீடு (சிஏ-டிஐஎம்எஸ்) ஆகியவை அடங்கும். ஐசோடோப் நீர்த்தல் முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் டி. ஐ. எம். எஸ்ஸில் உள்ள சமிக்ஞை தீவிரம் டி. ஐ. எம். எஸ்ஸில் வைக்கப்படும் அளவிற்கு விகிதாசாரமாக இல்லை. வயதுக் கணக்கீட்டைப் பொறுத்தவரை, காந்தப் பிரிவுகளைக் கொண்ட மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் ஒரு குவாட்ருபோல் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் அல்லது குவாட்ருபோல் மாஸ் அனலைசரை விட சிறந்த துல்லியத்தைக் கொண்டுள்ளன. தூண்டப்பட்ட பிளாஸ்மா-குவாட்ருபோல் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் கதிரியக்க சிதைவு மூலம் ஐசோடோபிக் விகிதங்களின் மாற்றத்தைக் கண்டறிவதில் இன்னும் அதிக துல்லியத்தை அனுமதிக்கின்றன. அதிக துல்லியம் என்பது வயது டேட்டிங்கில் அதிக தெளிவுத்திறனைக் குறிக்கிறது. மேலும் காண்க ஐசோடோப்-விகிதம் வெகுஜன நிறமாலை குறிப்புகள் வெகுஜன நிறமாலை