Des chercheurs de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI (Russie) ont trouvé un moyen de faire fonctionner les spectromètres de masse laser dans un nouveau mode pour déterminer la composition élémentaire des matériaux sans utiliser d'échantillons dits standard. La nouvelle méthode accélère le processus d'échantillonnage et réduit les coûts grâce à un nouvel appareil compact. Les résultats de l'enquête sont publiés dans le Journal européen de spectrométrie de masse .
« Les applications pratiques les plus évidentes de notre travail montrent que nous pouvons utiliser un appareil extrêmement compact, dispositif haute sensibilité et très productif pour un prélèvement direct sans analyse non standard qui coûte moins cher, " a noté le professeur MEPhI Alexei Sysoyev.
Le processus d'analyse de la composition de toute matière comprend les trois étapes suivantes :
Cela ne concerne que l'analyse élémentaire. Les méthodes traditionnelles d'analyse élémentaire nécessitent une préparation méticuleuse des échantillons. Échantillons à l'état solide, y compris les minéraux, doivent être dissous, et ce processus fastidieux augmente les risques de mélanges et de contamination.
En plus des longues préparations d'échantillons, il est nécessaire de les comparer avec des échantillons standard pour éviter les erreurs lors de l'échantillonnage d'une substance. Tout échantillon à l'étude peut contenir des mélanges d'autres minéraux. Par conséquent, des échantillons standards sont acquis à des fins de spectrométrie de masse, et cela augmente les coûts d'échantillonnage. Les experts connaissent la composition de ces échantillons coûteux. Par exemple, il existe des alliages de bronze standard avec une certaine quantité d'adjuvants.
Des scientifiques de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI ont suggéré une nouvelle méthode pour développer un spectromètre de masse laser avec des miroirs-réflecteurs ioniques en forme de coin. Cette méthode polyvalente d'échantillonnage de matériaux à l'état solide ne nécessite pas d'échantillons standard. L'échantillonnage dit élémentaire sans échantillons standards permet de déterminer directement la composition élémentaire des échantillons. Lors de la détermination des concentrations élémentaires dans les échantillons, les scientifiques n'ont plus à analyser simultanément des échantillons standard d'une composition connue.
La nouvelle méthode nécessite également la mise à niveau du spectromètre de masse laser. Les chercheurs disent que le nouvel analyseur a des mérites, y compris de larges fluctuations énergétiques, petite taille et exigences de puissance minimales. D'autres avantages incluent sa capacité à analyser toutes les classes de substances, la pureté de la méthode, la possibilité d'analyse locale et couche par couche, ainsi que l'absence d'interférence d'ions de cluster. La méthode d'impulsion de cet analyseur se combine bien avec une source laser d'ions.
Cette méthode suppose des réductions substantielles des coûts de l'appareil, et les coûts d'échantillonnage sont également sensiblement réduits. Cela permet d'élargir les potentialités de la méthode de spectrométrie de masse en criminalistique où une expertise rapide est nécessaire. Elle ouvre aussi de nouvelles perspectives en médecine, y compris les domaines liés à l'analyse des micro-éléments dans les cheveux et les ongles humains. Il peut déterminer avec plus de précision la composition des objets transportés à travers la frontière dans les gares et les aéroports. Il peut également analyser plus rapidement des échantillons de sol pour évaluer correctement la situation environnementale dans une zone donnée.
