Thermal ionization mass spectrometry
تھرمل آئنائزیشن ماس سپیکٹرومیٹری (ٹی آئی ایم ایس) کو سرفیس آئنائزیشن کے نام سے بھی جانا جاتا ہے اور یہ ایک انتہائی حساس آاسوٹوپ ماس سپیکٹرومیٹری کی خصوصیت کی تکنیک ہے۔ ریڈیو نیوکلائڈز کے آاسوٹوپک تناسب کا استعمال نمونے کے بنیادی تجزیے کے لیے درست پیمائش حاصل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ نمونے کے واحد چارج شدہ آئن تھرمل آئنائزیشن اثر سے بنتے ہیں۔ کیمیائی طور پر صاف شدہ مائع کا نمونہ دھات کے تنت پر رکھا جاتا ہے جسے پھر سالوینٹ کو بخارات میں تبدیل کرنے کے لیے گرم کیا جاتا ہے۔ خالص نمونے سے الیکٹران کو ہٹانا نتیجتا فلامینٹ کو اتنا گرم کرکے حاصل کیا جاتا ہے کہ وہ الیکٹران کو چھوڑ سکتا ہے، جو پھر نمونے کے ایٹموں کو آئنائز کرتا ہے۔ ٹی آئی ایم ایس آئنوں کو ان کے بڑے پیمانے پر چارج تناسب کی بنیاد پر الگ کرنے کے لیے مقناطیسی شعبے کے بڑے پیمانے پر تجزیہ کار کا استعمال کرتا ہے۔ آئن برقی ممکنہ میلان کے ذریعے رفتار حاصل کرتے ہیں اور الیکٹروسٹیٹک لینس کے ذریعے بیم میں مرکوز ہوتے ہیں۔ اس کے بعد آئن بیم برقی مقناطیسی کے مقناطیسی میدان سے گزرتا ہے جہاں اسے آئن کی کمیت/چارج کے تناسب کی بنیاد پر الگ الگ آئن بیموں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ ان بڑے پیمانے پر حل شدہ بیموں کو ایک ڈٹیکٹر میں منتقل کیا جاتا ہے جہاں اسے وولٹیج میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد پتہ چلا وولٹیج کو آاسوٹوپک تناسب کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ آئنائزیشن کا ماخذ استعمال ہونے والے تنت ٹینٹلم (ٹی اے)، ٹونگسٹن (ڈبلیو)، پلاٹینم (پی ٹی) یا رینیم (ری) سے بنائے جاتے ہیں۔ روایتی طور پر، ٹی آئی ایم ایس میں دو تنت استعمال ہوتے ہیں۔ ایک تنت نمونے کے لیے ہوتا ہے اور اسے نمونہ تنت کہا جاتا ہے۔ مائع نمونے کو نمونے کے تنت پر رکھا جاتا ہے جسے پھر بخارات میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ اس کے بعد، یہ بخارات تجزیہ دوسرے تنت پر اترتے ہیں، جسے آئنائزیشن تنت بھی کہا جاتا ہے، جہاں یہ آئنائزڈ ہوتا ہے۔ واحد تنت کا طریقہ بھی ممکن ہے۔ ایک بار جب نمونہ بخارات بن جاتا ہے، تو تجزیہ کار آئنائز ہونے کے لیے اسی تنت پر واپس آباد ہو سکتے ہیں۔ ٹرپل فلامینٹ یا ملٹی فلامینٹ سیٹ اپ کا استعمال آئنائزیشن کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے اور بخارات اور آئنائزیشن کی شرح کو الگ سے کنٹرول کرنے کے لیے فراہم کرتا ہے۔ فلامینٹس کو ایکٹیویٹرز سے بھرنے کی ضرورت ہے۔ ایک ایکٹیویٹر مطلوبہ عنصر کے بخارات کو دباتا ہے اور تنت کی آئنائزیشن کی صلاحیت کو بڑھا یا کم کر سکتا ہے۔ اس کے نتیجے میں اعلی آئنائزیشن کی کارکردگی اور زیادہ کل پیداوار ہوتی ہے۔ پی بی کے لیے سب سے عام ایکٹیویٹر سلیکا جیل/فاسفورک ایسڈ ہے۔ تنت ایک خلا میں ہوتے ہیں جو 400-2300 °C سے کہیں بھی درجہ حرارت تک پہنچ سکتے ہیں۔ تنوں کو کسی بھی طرح کے نقصان سے بچنے کے لیے، انہیں ایک کارسیل جیسے نمونے والے برج پر مضبوطی سے لگا دیا جاتا ہے جس میں عام طور پر 10 سے 20 تنوں کی اسمبلیاں ہوتی ہیں۔ بخارات کا عمل عام طور پر طویل مدتی اشاروں اور معمولی آاسوٹوپک فریکشنشن کے بدلے نسبتا کم درجہ حرارت پر انجام دیا جاتا ہے۔ آئنائزیشن کے حصے کو اچھی آئنائزیشن کی کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے اعلی درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ خارج ہونے والے آئنوں میں کم مقامی اور توانا پھیلاؤ ہوتا ہے جو ایک واحد مرکوز مقناطیسی شعبے کے بڑے پیمانے پر تجزیہ کار یا کواڈروپولز کو موزوں بناتا ہے۔ ٹی آئی ایم ایس کے لیے استعمال ہونے والے سب سے عام ڈٹیکٹرز فیراڈے کپ، ڈیلی ڈٹیکٹر، اور الیکٹران ملٹی پلیئر ہیں۔ روایتی طور پر، ٹی آئی آئن ذرائع کو ملٹی کلیکٹر (ایم سی) سسٹمز کے ساتھ جمع کیا جاتا ہے۔ تھرمل آئنائزیشن میکانزم جب گرم تنت مائع کے نمونے کو گرم کرتا ہے، تو نمونے کے اندر فرمی کی سطح دھات کے ساتھ برابری تک پہنچ جاتی ہے۔ بدلے میں، یہ ایک الیکٹران کو نمونے سے دھاتی تنت تک سرنگ بنانے کی اجازت دیتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، مثبت آئن اس نمونے سے بنتے ہیں جس نے ایک الیکٹران کھو دیا ہے۔ الیکٹرانوں کی اس منتقلی کے نتیجے میں منفی آئنوں کی تشکیل بھی ہوتی ہے۔ اس کے بعد، تھرمل آئنائزیشن کی دو قسمیں ہیں۔ ایک مثبت تھرمل آئنائزیشن (پی-ٹی آئی) اور دوسرا منفی تھرمل آئنائزیشن (این-ٹی آئی) ہے۔ آئنوں کی پیداوار کو ساہا آئنائزیشن مساوات یا ساہا-لنگمویر مساوات کے ذریعے پیرامیٹرائز کیا جاتا ہے۔ آاسوٹوپ تناسب کی پیمائش اس کے بعد مختلف آاسوٹوپ کی نسبتا کثرت کو مختلف آاسوٹوپ کے کیمیائی فریکشنشن، غیر ریڈیجینک آاسوٹوپ کے مختلف ذخائر میں سفر، اور ریڈیوجینک ڈٹر آاسوٹوپ کی موجودگی سے نظام شمسی کی اشیاء کی عمر یا ابتداء کو بیان کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ بنیادی تجزیہ ٹی آئی ایم ایس کا ایک اہم اطلاق ہے کیونکہ یہ قابل اعتماد آاسوٹوپک تناسب فراہم کرتا ہے۔ آئنائزیشن توانائی میں کمی کے رجحان کے بعد، پیریڈک ٹیبل کے نیچے بائیں طرف واقع عناصر ٹی آئی ایم ایس کے لیے قابل عمل ہیں۔ اس کے علاوہ، پیریڈک ٹیبل کے اوپری دائیں طرف دیکھا جانے والا اعلی الیکٹران تعلق ان غیر دھاتیں کو بہترین امیدوار بناتا ہے۔ یہ تکنیک بڑے پیمانے پر آاسوٹوپ جیو کیمسٹری، جیوکرونولوجی، اور کاسمو کیمسٹری میں استعمال ہوتی ہے۔ مقداری آاسوٹوپ تناسب کی تکنیکوں میں آاسوٹوپ ڈائلیوشن تھرمل آئنائزیشن ماس سپیکٹرومیٹری (آئی ڈی-ٹی آئی ایم ایس) اور کیمیائی رگڑ تھرمل آئنائزیشن ماس سپیکٹرومیٹری (سی اے-ٹی آئی ایم ایس) شامل ہیں۔ آئسوٹوپ ڈائلیوشن کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ ٹی آئی ایم ایس میں سگنل کی شدت ٹی آئی ایم ایس میں رکھی گئی مقدار کے متناسب نہیں ہوتی ہے۔ عمر کی ڈیٹنگ کے لیے، مقناطیسی شعبوں والے ماس سپیکٹرومیٹرز میں کواڈروپول ماس سپیکٹرومیٹر یا کواڈروپول ماس تجزیہ کار سے بہتر درستگی ہوتی ہے۔ انڈکٹو طور پر جوڑے ہوئے پلازما-کواڈروپول ماس سپیکٹرومیٹر تابکار انحطاط کے ذریعے آئسوٹوپک تناسب کی تبدیلی کا پتہ لگانے کی اور بھی زیادہ درستگی کی اجازت دیتے ہیں۔ زیادہ درستگی کا مطلب ہے عمر کی ڈیٹنگ میں اعلی ریزولوشن۔ مزید دیکھیں آاسوٹوپ تناسب ماس سپیکٹرومیٹری حوالہ جات ماس سپیکٹرومیٹری