طیف سنجی جرمی

طیف سنجی جرمی ( به انگلیسی: Mass spectrometry ) ( به اختصار: MS ) ، یکی از فنون تجزیه ای است که جهت اندازه گیری نسبت جرم - به - بار یون ها به کار می رود. این نتایج به صورت «طیف جرمی» نمایش داده می شوند که نمودار شدت به عنوان تابعی از نسبت جرم - به - بار است. طیف سنجی جرمی در حوزه های متفاوتی استفاده شده و در نمونه های خالص و همچنین مخلوطهای پیچیده مورد استفاده واقع می شود.
طیف سنجی جرمی نوعی نمودار سیگنال یونی است که تابعی از نسبت جرم - به - بار است. این طیف ها جهت تعیین امضای عنصری یا ایزوتوپی یک نمونه مورد استفاده قرار می گیرد که جرم ذرات و مولکول ها بوده و همچنین جهت تعیین هویت شیمیایی یا ساختاری مولکول ها و سایر ترکیبات شیمیایی از آن استفاده می شود.
اغلب در فرایندهای MS، یک نمونه که ممکن است جامد، مایع یا گازی باشد یونیزه می شود و این عمل به عنوان مثال با بمباران شدن آن توسط پرتویی از الکترون ها صورت می پذیرد. این عمل ممکن است موجب شود که برخی از مولکول های نمونه به تکه هایی با بار مثبت شکسته شده یا صرفاً بدون تکه - تکه شدن بار مثبت پیدا کنند. سپس این یون ها ( تکه ها ) براساس نسبت جرم - به - بار و مثلاً از طریق شتاب پیدا کردنشان با کمک یک میدان الکتریکی یا مغناطیسی از هم جدا می شوند: یون هایی که نسبت بار - به - جرم یکسانی داشته باشند تحت انحراف یکسانی قرار می گیرند. [ ۱] این یون ها توسط مکانیسمی همچون تکثیرگر الکترونی آشکار می شوند که قادر است ذرات باردار را آشکارسازی کند. سپس این نتایج به صورت طیف هایی از شدت شیکنال یون های آشکارسازی شده نمایش می یابند که تابعی از نسبت جرم - به - بار است. این اتم ها یا مولکول هایی که در نمونه قرار دارند را می توان با همبسته سازی با جرم های شناخته شده، جرم های شناسایی شده یا از طریق الگوهای تکه - تکه شدنی که از پیش موجود اند، شناسایی نمود.
اویگن گلدشتاین در ۱۸۹۶ میلادی مشاهده نمود که پرتوهای تخلیه گازی تحت فشار پایین از آند دور شده و از طریق کانال هایی در کاتد منفذدار، در جهت مخالف پرتوهای کاتدی باردار سفر می کنند ( یعنی از کاتد به آند ) . گلدشتاین این پرتوهای آندی با بار مثبت را «Kanalstrahlen» نامید؛ ترجمه استاندارد این اصطلاح به انگلیسی «canal rays» به معنای «پرتوهای کانالی» است. ویلهلم وین متوجه شد که میدان های الکتریکی یا مغناطیسی قوی قادر اند تا پرتوهای کانالی را منحرف کنند. او در ۱۸۹۹ میلادی دستگاهی را ساخت که دارای میدان های الکتریکی و مغناطیسی متعمادی بوده و پرتوهای مثبت را برحسب نسبت بار - به - جرم ( Q m ) جدا می کرد. وین متوجه شد که نسبت بار - به - جرم به طبیعت گاز در لوله تخلیه بار وابسته است. دانشمند انگلیسی، جی. جی. تامسون بعدها کار وین را با کاهش فشار جهت ایجاد طیف نگار جرمی ارتقاء داد.