分析装置

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DART とは ~前処理不要の直接分析~

DART(Direct Analysis in Real Time)は、様々な形態・状態の試料を前処理なしに迅速に分析できる新しいイオン源です。

様々な形態・状態の試料を、前処理無しで、DART イオン源にかざすだけで、高分解能マススペクトルをリアルタイムで得ることができます。通常の分析機器では扱うことのできない、不定形の試料や「汚い」試料もそのまま分析できます。

【サンプル対象例】
紙(紙幣、名刺など)、フィルム、衣服、果物、野菜、スパイス、飲料、体液、人の皮膚、コップ、コンクリートなど
【検出成分例】
薬品とその代謝物、合成物質、色素、農薬、臭気成分、麻薬 ・ 覚せい剤、化学兵器とその関連物質、爆薬など

液体の直接分析 ~液体をガラス棒に付けて分析 試料:抗血栓薬~
DART-MSDART-MS

固体の直接分析 ~固体をピンセットにはさんで分析 試料:錠剤(ステロイド薬)~

DART-MSDART-MS

粉末の直接分析 ~粉末をセラミックシートに包んで分析 試料:ビタミンC 顆粒~
DART-MSDART-MS

 

DART の動作原理

DART-MS

DARTのイオン化は励起状態の原子・分子が大気ガスおよび試料と相互作用することに基づきます。

DARTに導入されたヘリウムガスはニードル電極の放電によりプラズマを発生します。プラズマにはイオン、電子、励起状態(準安定)の原子および分子が含まれますが、プラズマ中の荷電粒子の大部分は接地電極により除去され、励起状態の中性気体分子のみが大気中へ放出されます。

必要に応じてヒータによりガスを加熱することで試料の気化および物質表面からの熱脱着を促進します。

正イオン

励起状態のヘリウム原子が、大気中の水と反応して、プロトン化水クラスターを生成します。これが分析対象物質 (M) と反応してプロトン化分子を生成します。

He(23S) + H2O → H2O+. + He(11S) + e-
H2O+. + H2O → H3O+ + OH.
H3O+ + nH2O → [(H2O)n+1 + H]+
[(H2O)n+1 + H]+ + M → [M + H]+ + (n+1)H2O

負イオン

励起状態のヘリウム原子は、出口グリッド電極、大気中の中性種 (N) と相互作用して、ペニングイオン化により電子を生成します。この電子は、大気中のガス (G) と衝突して速やかに減速され、更に大気中の酸素と反応して酸素負イオンを生成します。

He(23S) + N → N+. + He(11S) + e-*
e-* + G → G* + e-
e- + O2 → O2-

これらの酸素負イオンは更に試料分子 (M) と反応して、分析対象物の負イオンを生成します。

O2-. + M → [M – H]- + OOH.
O2-. + M → M-. + O2
O2-. + M → [M + O2]-.

DART-MS

資料提供:日本電子(株)
DARTに関しての詳細はこちら

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