Historien om Spectrometer

Spektrometre blir brukt til å identifisere den kjemiske sammensetning og struktur av molekyler. Utviklingen av spektrometeret har parallelt fremme av vitenskap, som det var instrumental i mange vitenskapelige funn av det 20. århundre. Det fortsetter å være en av de mest brukte virkemidlene for vitenskapelig analyse i felt så variert som astronomi, geologi, kjemi, toksikologi, matvareindustrien, elektronikk og petroleum.

Oppdagelse

Forskningen på eksistensen og egenskapene til kanalstrahlen, eller kanalen stråler, utført av Joseph John Thomson på Cavendish Laboratories i begynnelsen av 1900-tallet førte til utviklingen av den første spektrometer. Hans student, Francis William Aston, bygget et massespektrometer i 1919 som brukte elektrostatiske og magnetiske felt å fokusere ioner på en fotografisk plate. Han brukte dette til å identifisere isotoper av klor, brom og krypton. På samme tid, ble Arthur Jeffrey Dempster ved University of Chicago utvikle et spektrometer som brukte en magnetisk analysator for å fokusere ioner i en elektrisk kollektoren.

tidlig utvikling

Den magnetiske deflection massespektrometer designet av Dempster ble kommersialisert i løpet av 1930-tallet og 1940-tallet og er fortsatt i bruk i dag. Ifølge Chemical & Engineering News Senior Editor Stu Borman, Consolidated Engineering Corporation Modell 21-101 analytisk massespektrometer var det mest populære instrumentet i bruk i løpet av 1940-tallet, særlig i petroleumsindustrien. I løpet av denne perioden, Alfred O. Nier også designet en sektorfelt massespektrometer som ble brukt til å identifisere isotoper av uran. Den Calutron var basert på Nier design og utviklet av Ernest O. Lawrence for bruk under Manhattan Project.

diversifisering

I løpet av siste halvdel av det 20. århundre et bredt utvalg av massespektrometre ble utviklet fra disse grunnleggende modeller. De magnetiske deflection massespektrometre, både enkle og doble fokus ble endret for større nøyaktighet. Time of flight (TOF), ion syklotronen resonans (ICR), Fourier transform ICR, kvadrupol og gasskromatograf (GC) massespektrometre ble utviklet i løpet av 1950, og dette var bare begynnelsen av diversifisering.

industrialisering

Massespektrometre har blitt uvurderlig for forskning i nesten alle fagfelt. De kan bli endret for å passe nesten alle krav til analyse. I løpet av 1960-tallet, ble kjemisk ionisering og felt desorpsjon massespektrometre utviklet. Tidsskrifter på massespektrometri begynte å bli publisert for å spre informasjon om nye ideer og teknikker. 1970 ble det introdusert sekundær ionisering, plasma, laser og termisk desorpsjon, electrohydrodynamic, gnist kilde og glødeutladnings massespektrometre. Meget store og meget små massespektrometrene var utformet for å fylle behovet for både ekstremt høy ytelse og bærbarhet til bruk i felten. Miniatyriserte massespektrometre ble også sendt på oppdrag i verdensrommet.

moderne spektrometre

I løpet av 1980-årene og 1990-årene ble det utviklet spektrometre som benyttes lasere, slik som laser resonans ionisering og matrise-assistert laserdesorpsjon / ionisering massespektrometre. Det var også innovasjoner som electrospray ionisering, fast atom bombardement, væskekromatografi og ionefelle massespektrometre. Disse nye typer spektrometre bidratt til å gjøre spektroskopi tilgjengelig for et bredere spekter av forskere ved å redusere kostnadene for visse typer forskning, spesielt elektrospray ionisering og matriks-assistert laserdesorpsjon / ionisering massespektrometrene som kan brukes for biomedisinsk forskning.