Zaktualizuj przeglądarkę.

Wygląda na to, że używasz starej wersji przeglądarki Microsoft Edge. Aby czerpać jak najwięcej ze strony internetowej Busch, zaktualizuj używaną przeglądarkę.

pvweb_221_allapplicationmotifs_1200x675_0005_adobestock_486951554

Rozwiązanie próżniowe do spektrometrii mas

Nasza wiedza specjalistyczna w dziedzinie spektrometrii mas pobudza rozwój naszych wysokiej jakości rozwiązań próżniowych – dostosowanych do złożonych systemów spektrometrii mas, aby zapewnić precyzję, stabilność i niezawodność.

Skontaktuj się z nami

Rola próżni w spektrometrii mas

W spektrometrii mas próżnia ma kluczowe znaczenie dla umożliwienia przemieszczania się jonów przez system bez zakłóceń powodowanych przez cząsteczki powietrza. Każdy etap pracy urządzenia – od źródła jonów po analizator masy i detektor – wymaga określonego poziomu próżni, aby zapewnić dokładną jonizację, skuteczną separację masy i minimalny poziom pozyskiwanego szumu.
Do zapewnienia dokładnej jonizacji, skutecznej separacji masy i minimalnego hałasu tła wymagane są określone poziomy próżni.


Utrzymanie tych różnych poziomów ciśnienia nie jest prostą funkcją włączania/wyłączania. Każdy poziom musi być precyzyjnie kontrolowany. Na przykład etap jonizacji wymaga starannie regulowanego ciśnienia w celu wydajnego wytwarzania jonów, podczas gdy analizator masy zależy od bardzo niskich poziomów ciśnienia w celu zapewnienia nieprzerwanego ruchu jonów.

Pompy wysokiego podciśnienia są zazwyczaj zintegrowane z projektem systemu, ze wspornikiem zewnętrznych pomp wspomagających. Mierniki i inteligentne sterowniki mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia stabilności próżni przez cały czas pracy, zapewniając stały poziom osiągów wymagany przez użytkowników.

Rozwiązanie próżniowe Pfeiffer do zastosowań spektrometrii mas

Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions zapewnia niezawodną, wysokowydajną próżnię we wszystkich technikach spektrometrii mas, od laboratoriów badawczych po środowiska przemysłowe. Nasze rozwiązania zapewniają maksymalną czułość, czas sprawności operacyjnej i łatwość serwisowania, niezależnie od tego, czy wspierają wielostopniowe środowiska próżniowe za pomocą naszych niestandardowych pomp turbomolekularnych SplitFlow, czy też oferują bezolejowe, ciche pompy wspomagające dla czystych warunków laboratoryjnych.

Dzięki ponad 500 000 działających pomp turbomolekularnych i 70-letniemu doświadczeniu w tej technologii firma Pfeiffer jest zaufanym partnerem w zapewnianiu stabilnej i czystej wydajności próżni na każdym poziomie procesu analitycznego.

Porównaj dedykowane produkty

Pfeiffer wspiera każdy poziom spektrometrii mas

Pompy turbomolekularne (SplitFlow, HiPace):
  • Niski poziom wibracji, osiągi wysokiego podciśnienia, możliwość dostosowania

Pompy wspomagające:
  • Dry Scroll (HiScroll): czysta, cicha, bezolejowa
  • Membrana (MVP): kompaktowa, łatwa w konserwacji
  • Łopatkowe (SmartVane, DuoVane): odporne, wysokowydajne

Krótka wskazówka: pompa wspomagająca umieszczona obok urządzenia została zaprojektowana z myślą o łatwej wymianie przez użytkownika, co pozwala utrzymać pracę systemu przy minimalnym czasie przestoju.

Systemy sterowania:
  • Mierniki, zawory i inteligentne sterowniki do precyzyjnego zarządzania próżnią.

Więcej informacji na temat wyboru idealnej próżni do konkretnych zastosowań można znaleźć w sekcji FAQ.

Zastosowanie spektrometrii mas

mass_spectrometry_icp_ms
Systemy te wymagają precyzyjnej próżni niezależnie od różnic w przygotowywaniu próbek, niezależnie od tego, czy analizowane są związki lotne, czy złożone matryce biologiczne składające się z substancji.

Poniżej przedstawiono przegląd różnych technik spektrometrii masy dostosowanych do tych ogólnych potrzeb i ich konkretnych wyzwań.

Jak działa chromatografia gazowa sprzężona ze spektrometrią mas (GC-MS)?

Stosowana w przypadku związków składających się z substancji lotnych i składających się z substancji półlotnych, metoda

GC-MS jest dobrze ugruntowaną metodą analizowania związków składających się z substancji lotnych i składających się z substancji półlotnych. Próbka jest najpierw odparowywana i przenoszona przez chromatograf gazowy przy użyciu obojętnego gazu nośnego, zazwyczaj helu. Wewnątrz chromatografu komponenty są oddzielane na podstawie ich lotności i interakcji z fazą stacjonarną.

Po rozdzieleniu składniki te przedostają się do spektrometru mas, gdzie są zazwyczaj jonizowane w wyniku uderzenia elektronów. W procesie tym powstają jony dodatnie, które są następnie filtrowane w analizatorze masy, takim jak kwadrupolowy, w celu wygenerowania widma masowego, umożliwiającego zarówno identyfikację, jak i kwantyfikację poszczególnych komponentów.

GC-MS jest powszechnie stosowana w monitorowaniu środowiska, kryminalistyce i analizie farmaceutycznej ze względu na swoją czułość i odporność.

Jak działa chromatografia cieczowa sprzężona ze spektrometrią mas (LC-MS)?

Idealne do złożonych próbek w fazie ciekłej.

Metoda LC-MS jest stosowana do bardziej złożonych i nielotnych związków, które często znajdują się w próbkach biologicznych lub składnikach farmaceutycznych. Próbka jest rozpuszczana w ciekłej fazie ruchomej i przepuszczana przez kolumnę chromatograficzną, w której różne związki są oddzielane za pomocą faz ruchomych i stacjonarnych przed wprowadzeniem do spektrometru mas.

Po separacji związki są jonizowane, co zazwyczaj składa się z jonizacji elektrorozpylania (ESI), która umożliwia przeprowadzenie procesu przy ciśnieniu atmosferycznym. Powstające jony są następnie analizowane za pomocą spektrometru maso – często przy użyciu systemów takich jak potrójne kwadrupole, pułapki jonowe lub analizatory czasu lotu (TOF).

LC-MS ceni się za wysoką selektywność, czułość i zdolność do obsługi złożonych matryc próbek, dzięki czemu idealnie nadaje się do badań klinicznych, metabolomii i opracowywania leków.

Jak działa analizator czasu przelotu sprzężony ze spektrometrią mas (TOF-MS)?

Zapewnia analizę dużych biomolekuł w wysokiej rozdzielczości.

TOF-MS mierzy czas potrzebny jonom do przejścia przez rurę przelotową po przyspieszeniu przez pole elektryczne. Ponieważ wszystkie jony otrzymują tę samą energię kinetyczną, ich czas lotu zależy od ich masy – lżejsze jony docierają do wykrywacza szybciej niż cięższe.

Nowoczesne systemy TOF często wykorzystują odbłyśniki w celu zwiększenia rozdzielczości, umożliwiając bardziej dokładny pomiar stosunku masy do ładunku. Jest powszechnie stosowany w połączeniu z technikami MALDI, ESI lub chromatografii, zapewniając dane o wysokiej rozdzielczości do proteomiki, metabolomiki i charakterystyki materiałów.

Jak działa spektrometria mas ze wzbudzeniem w plazmie sprzężonej indukcyjnie (ICP-MS)?

Metoda ICP-MS specjalizuje się w wykrywaniu pierwiastków śladowych i metali nawet w bardzo niskich stężeniach. Próbka, zazwyczaj ciekła, jest wprowadzana do plazmy argonowej w temperaturze od 5000 °C do 10 000 °C, gdzie jest w pełni jonizowana. Jony przechodzą przez podajnik próbek i stożki skimmera do systemu próżniowego spektrometru mas.

W warunkach wysokiego podciśnienia jony są skupiane i oddzielane w zależności od stosunku masy do ładunku.

Metoda ICP-MS jest szeroko stosowana w analizie środowiska, geologii i bezpieczeństwie żywności ze względu na możliwość wykrywania najmniejszych ilości metali i wykonywania analizy proporcji izotopów. Obsługuje również zaawansowane metody, takie jak ablacja laserowa próbek ciał stałych i analiza specjacji w celu zróżnicowania form chemicznych.

Jak działa spektrometria mas z metodą jonizacji MALDI (MALDI-MS)?

Umożliwia ona delikatną jonizację dużych cząsteczek biologicznych.

Metoda MALDI-MS ma na celu analizowanie dużych cząsteczek biologicznych, takich jak białka i peptydy, bez ich rozbijania. Próbka jest mieszana z matrycą małocząsteczkowym związkiem organicznym, który absorbuje energię lasera – i suszona do postaci ciała stałego.

Gdy próbka jest wystawiona na działanie krótkiego impulsu laserowego, matryca pomaga delikatnie desorbować i jonizować analit, minimalizując fragmentację. Jony te są następnie analizowane, często w spektrometrze mas w czasie lotu, w celu określenia ich masy.

Metoda MALDI-MS nadaje się szczególnie do zastosowań proteomicznych, odkrywania biomarkerów i zastosowań klinicznych, gdzie kluczowe znaczenie ma zachowanie integralności molekularnej.

Wymagania dotyczące próżni w spektrometrach mas

Niektóre wymagania dotyczące systemów próżniowych są uniwersalne we wszystkich technikach spektrometrii mas. Systemy te muszą nie tylko zapewniać prawidłowe warunki ciśnienia, ale także spełniać szersze oczekiwania, które zwiększają wydajność laboratorium i stabilność operacyjną.

Kluczowe wymagania dotyczące systemów próżniowych w spektrometrii mas obejmują:

Dokładność pomiarów

Niski poziom drgań minimalizuje odchyłkę sygnału

Stała eksploatacja

Energooszczędne, niewymagające konserwacji pompy próżniowe wspierają wymagające procesy

Optymalizacja przestrzeni

Kompaktowe, inteligentne systemy łatwo integrują się z urządzeniami

Przyjazne dla laboratorium

Cicha, bezolejowa praca poprawia warunki pracy w laboratorium

Dowiedz się więcej o spektrometrii mas

Czym jest spektrometria mas?

Spektrometria mas to precyzyjna technika analityczna służąca do identyfikowania, ilościowego oznaczania i analizowania cząsteczek poprzez określanie ich stosunku masy do ładunku. Proces obejmuje:

  • Tworzenie jonów: cząsteczki są przekształcane w jony w źródle jonów.
  • Separację: jony są oddzielane w analizatorze masy pod wysokim podciśnieniem.
  • Wykrywanie: wiązka jonowa jest mierzona, co pozwala uzyskać widmo masowe, które ujawnia szczegółowe informacje o cząsteczkach analitu, w tym ich strukturze i składzie.

Dokładna analiza masy składa się z niezawodnego działania filtra mas, który oddziela jony – nawet te o niemal identycznej masie – i umożliwia identyfikację nieznanych związków.

Dzięki wysokiej czułości spektrometru mas i możliwości obsługi złożonych matryc próbek można go stosować do badań farmaceutycznych, analiz środowiskowych, badań kryminalistycznych, badań materiałoznawczych i badań klinicznych.

Dlaczego próżnia ma krytyczne znaczenie w spektrometrii mas i jak wpływa na analizator masy?

Spektrometria mas zależy w dużym stopniu od dobrze utrzymanego systemu próżniowego, który zapewnia dokładne wytwarzanie, przenikanie, separację i wykrywanie jonów. Próżnia umożliwia uzyskanie następujących warunków:

  • Warunki niskiego ciśnienia, które minimalizują kolizje między jonami a cząsteczkami gazu resztkowego. Umożliwia to efektywne pozyskiwanie jonów ze źródła do detektora bez rozpraszania lub neutralizacji.
  • Stabilne ścieżki jonowe mają kluczowe znaczenie dla zachowania intensywności sygnału, zapewnienia precyzyjnej separacji masy i osiągnięcia wysokiej rozdzielczości masy.
  • Niezawodne parametry na wszystkich kluczowych poziomach spektrometru mas, w tym na poziomie źródła jonów, analizatora masy i detektora.

Odpowiednio zaprojektowany system próżniowy ma kluczowe znaczenie dla utrzymania wysokiej czułości, wysokiej rozdzielczości i powtarzalności. Jest to szczególnie ważne w przypadku jonów w fazie gazowej, takich jak jony z pojedynczym ładunkiem, gdzie nawet niewielkie wahania ciśnienia mogą mieć wpływ na stabilność jonów i dokładność wykrywania.

W trybie jonów dodatnich (oraz jonów ujemnych) stabilne warunki próżni umożliwiają dokładne wykrywanie w szerokim zakresie od masy do ładunku (m/z). Ponadto stała próżnia ma kluczowe znaczenie dla precyzyjnej pracy analizatora masy lub filtra mas (np. kwadrupolowego, czasu przelotu lub Orbitrap), który oddziela jony na podstawie ich wartości m/z, w tym znanych i nieznanych związków.

Ogólnie rzecz biorąc, próżnia zapewnia minimalną utratę jonów, redukuje szum tła i zapobiega niepożądanym reakcjom chemicznym, maksymalizując w ten sposób parametry spektrometru mas.

Co sprawia, że turbomolekularne pompy próżniowe Pfeiffer idealnie nadają się do różnych zastosowań spektrometrii mas?

Nasze pompy turbomolekularne, w tym modele SplitFlow i HiPace, zapewniają:

  • Stabilne wysokie podciśnienie, niezbędne do precyzyjnej separacji jonów
  • Niski poziom drgań, krytyczny dla technik takich jak TOF-MS i MALDI-MS.
  • Dostosowanie, dopasowanie do konkretnych układów instrumentów i potrzeb w zakresie osiągów.

Niezależnie od tego, czy skupiasz się na cząsteczkach biologicznych, próbkach środowiskowych czy złożonej diagnostyce klinicznej, turbomolekularne pompy próżniowe firmy Pfeiffer zapewniają niezawodność i elastyczność potrzebne do spójnej analizy masy o wysokiej czułości.

Jak wybrać odpowiednią pompę wspomagającą do spektrometrii mas?

Wybór pompy wspomagającej w spektrometrii mas zależy głównie od wymaganej wydajności pompowania i konkretnych zastosowań.

Niskie obciążenie gazem (GC-MS, MALDI-MS):

Duże obciążenie gazem (LC-MS, ICP-MS, TOF-MS):

Nasze pompy wspomagające:
  • Pompy membranowe (seria MVP): idealne do systemów o mniejszym obciążeniu gazem, zapewniające bezolejową, cichą pracę
  • Suche spiralne pompy próżniowe (HiScroll): zaprojektowane z myślą o wysokich prędkościach przepływu, zapewniające czystą, bezolejową próżnię przy niskim poziomie hałasu (<47 dB[A]) i minimalnych wibracjach.
  • Rotacyjne łopatkowe pompy próżniowe (SmartVane, DuoVane): odpowiednie do zastosowań wymagających dużej wydajności, w których priorytetem jest odporność i długa częstotliwość prac serwisowych.

Niezależnie od zastosowania firma Pfeiffer oferuje odpowiednią pompę wspomagającą spełniającą specyficzne wymagania w zakresie próżni, zapewniając niezawodne i wydajne osiągi we wszystkich technikach spektrometrii mas.

Czy firma Pfeiffer oferuje spektrometry mas?

Tak, firma Pfeiffer oferuje kompaktowe rozwiązania do spektrometrii mas, zaprojektowane specjalnie z myślą o analizie gazów resztkowych (RGA) i monitorowaniu procesów – odróżniające się od pełnoanalitycznych spektrometrów mas.

Nasza oferta obejmuje:

  • PrismaPro: wysokoczuła analiza gazów resztkowych
  • OmniStar: monitorowanie ciśnienia atmosferycznego gazu
  • ThermoStar: analiza gazów w procesach termicznych
  • OmniGrade: precyzyjna analiza gazów w pomieszczeniach czystych
  • Indywidualne systemy RGA: dostosowane rozwiązania naszej marki Dreebit


Narzędzia te koncentrują się na określonych zadaniach diagnostycznych i monitorowania i nie są przeznaczone do zaawansowanych zastosowań, takich jak LC-MS, GC-MS lub TOF-MS. Podstawową rolą firmy Pfeiffer na szerszym rynku spektrometrii mas jest dostarczanie systemów próżniowych i komponentów używanych w większych, bardziej złożonych projektach.

Poznaj prawdziwe spostrzeżenia i sprawdzone rozwiązania

Zobacz, jak nasze technologie próżniowe zmieniają laboratoria i systemy spektrometrii mas na całym świecie. Nasze seminaria internetowe prowadzone przez ekspertów i analizy przypadków klientów pokazują, jak można optymalizować osiągi i niezawodność we własnej konfiguracji — od osiągnięcia środowisk bezolejowych po wybór idealnej pompy do konkretnych potrzeb.
thumb_eurofins

The marketing-cookies have to be accepted to watch this video.

Accept marketing-cookies

Efektywność energetyczna i komfort w analizie środowiska

W firmie Eurofins Umweltanalytik GmbH pompy próżniowe HiScroll firmy Pfeiffer odgrywają kluczową rolę w analizowaniu zanieczyszczeń środowiska za pomocą spektrometrii mas. Dowiedz się, w jaki sposób pompy próżniowe HiScroll pomogły zmniejszyć zużycie energii i hałas, jednocześnie zapewniając stabilną próżnię niezbędną do uzyskania dokładnych wyników – poprawiając zarówno osiągi laboratoryjne, jak i warunki pracy.