كيف يعمل جهاز مطياف الكتلة

كيف يعمل جهاز مطياف الكتلة

مطياف الكتلة

يستخدم جهاز مطياف الكتلة لتحليل المادة أو جزيء بهدف معرفة العناصر المكونة للمادة، وبنيتها الكيميائية، والبيولوجية، والفيزيائية، اخترعه فرانسيس أستون، ويعتد على مبدأ حركة الأيونات بمسار دائري، يتناسب أنصاف أقطارها مع كتلة الأيون، عند دخولها مجالاً مغناطيسياً منتظماً يتعامد مع حركتها، ولعب دوراً مهماً في دراسة النظائر.

أجزاؤه

  • منبع للأيونات يحول جزيئات المادة إلى أيونات.
  • جهاز تحليل يقوم بفرز الأيونات وذلك عن طريق حساب كتلتها من خلال تطبيق حقول كهرومغناطيسية.
  • مكشاف: يقوم المكشاف بقياس الكمية وبذلك تتوفر البيانات لحساب وفرة الأيونات التي تم التقاطها.
توضع العينة فيقوم جهاز مطياف الكتلة على قذف المركبات بحزمة الكترونية بهدف تأيينها، فتتشكل أيونات مشحونة، وتتحرّك ضمن حقول مغناطيسية، فيتم حساب نسبة الكتلة للشحنة لهذه المركبات.

استخداماته

  • نوعية:
    • معرفة هوية المركّب أو الجزيء غير المعروف.
    • مراقبة شظايا المركب لمعرفة بنيته.
    • معرفة التركيب النظائري لعناصر الجزيء.
  • كمية:
    • معرفة كمية مركب ما في مادة معينة.
  • تطبيقات أخرى:
    • يستخدم الفلكيون جهاز مطياف الكتلة لمعرفة العناصرلدراسة الرياح الشميبة، ومعرفة العنصار والنظائر التي تحتويها.

وكانت النتائج توضح أن طيف الكتلة الشمسية يحوي الأكسجين، والكربون، والنيون، والسيليكون، والمغنيسيوم، والحديد.

    • الأطباء التخديريستخدمون جهاز مطياف الكتلة في العمليات الجراحية، لقياس معدّلات الأيض في الخلايا الحية للمريض، لمعرفة إن كانت الخلايا تتلقّى كمية كافة من الأكسجين.
    • في الأحياء يستخدم لمعرفة تركيب الجزئيات البيولوجية المعقدة، مثل: والبروتينات، والأحماض الأمينية، والكربوهيدرات.
    • في الجيولوجيا يقوم مقياس الكتلة بتحديد آثار النفط قبل البدء بحفر الآبار.
  • يستخدمه علماء البيئة لمعرفة نوع السموم في الأسماك الملوثة.
    • في الآثار يستخدم لمعرفة عمر الأحافير من خلال قياس الكربون 14 والكربون 12 في العينة المراد معرفة عمرها.

طريقة عمله

  • توضع العيّنة في وحدة وضع العينة (sample handling system)، إن كانت العينة سائلة أو غازية، فيتم تحويل العينة الأسئلة إلى حالتها الغازية، بواسطة التسخين اذا كانت درجة حرارة غليان السائل أكبر من 150 درجة مئوية، أو عن طريق الضغط.

أمّا إن كانت العينة صلبة، فتسخن داخل وحدة وضع العينة أو يتم ادخالها إلى غرفة التأيّن دون تسخينها، بواسطة مسبار أو مجس.

  • تأيين العيّنة في حجرة التأين (Ionization chamber )، ويتمّ التأيين بعدّة طرق، وتعدّ طريقة القذف بإلكترونات سريعة أسهلها أشهرها، ويطلق عليها مصطلح التأيّن الإلكتروني، وهناك طرق أخرى للتأين كالقذف بذرات سريعة فيكون تأيين كيميائي، أو عن طريق التصادم الإلكتروني فتصبح الجزيئات مشحونة بشحنة سالبة.
  • فصل الأيونات (Ion analyzer) عن طريق جذب الأيونات السالبة باستخدام صحيفة موجبة الشحنة.
  • استخدام مجال كهربائي ومجال مغناطيسي لفصل الأيونات.
  • جمع وتكبير الأيونات لقياسها ورسمها بيانياً.
مزيد من المشاركات
مدينة تامسنا في المغرب

مدينة تامسنا في المغرب

مدينة تامسنا في المغرب تامسنا هي مدينةٌ مغربيّة قديمة، وهي اسم المنطقة الممتدة بين وادي البيراق، ووادي أم الربيع، ويطلق عليها أيضا اسم تمسنا، ويطلق على هذه المنطقة في الوقت الحالي اسم زعير والشاوية، وهي الموطن الأصلي للبرغواطيين، حيث كانت المدينة عاصمةً لهم قبل تخريبها، وكانت فيما سبق تمتد لتصل حتى منطقتي آسفي وأغمات، وعلى الرغم من أن هاتين المنطقتين لم تكونا موطن البرغواطيين الأصلي، إلا أنهما كانتا تخضعان لحكمهم، وتامسنا هو اسم أمازيغي زنتاني اللهجة، ويعني الخالي البسيط. نبذة تاريخية عن مدينة
مدينه زويل

مدينه زويل

الحضارات في الحضارات القديمة كان هنالك عدد كبير من الآثار والمعالم التي تدل على ثقافة حضارة معينة وتقدمها، مثل المباني الضخمة ذي الأعمدة الرخامية الجميلة كما هو الحال في أثينا، والأهرامات في الجيزة بمصر، والحدائق المعلقة في بابل بالعراق، وغيرها من الحضارات، ولكن في العصر الحديث أصبح المعيار الذي يدل على مدى تقدم وتطور هذه الأمم هو التقدم العلمي فيها وتطور وسائل البحث العلمي لديها وامتلاكها وإنشائها للجامعات والمعاهد المتطورة والمتقدمة بأفضل الوسائل العالمية، والأدوات والأجهزة التكنولوجية فائقة
شخصية برج الدلو

شخصية برج الدلو

برج الدلو يولد أصحاب برج الدلو في الفترة الواقعة ما بين 20 من شهر كانون الثاني و18 شباط ، ويقع في المرتبة الحادية عشرة في دائرة الأبراج، وينتمي إلى عنصر الهواء، ويحكمه كوكب أورانوس، كوكب زحل، والألوان التي يفضلها أصحاب هذا البرج هي الأخضر، والبنفسجي، والنيلي، وأرقام الحظ لهم فهي: 4، 7، 11، 22، 29. صفات برج الدلو الصفات الإيجابية يتمتّع مولود بُرج الدلو بالعديد من الصفات، والسِمات الإيجابية في شخصيته ومنها ما يلي: يمتلك حس الفكاهة في شخصيته، حيث أنه يُحب المزاح، ويكون خفيف الظل أينما ذهب، فهو
أجمل أشعار أحمد شوقي

أجمل أشعار أحمد شوقي

أحمد شوقي أحمد شوقي شاعر مصري، ويعتبر من أعظم وأشهر شعراء العربية على مدى كل العصور، لُقّب ب أمير الشعراء لمكانته العالية التي حظي عليها بين شعراء عصره. في هذا المقال بعضاً من جميل شعره. أجمل أشعار أحمد شوقي من جميل القصائد التي كتبها أحمد شوقي ما يأتي: رزق الله أهلَ باريسَ خيراً رزق الله أهلَ باريسَ خيراً وأَرى العقلَ خيرَ ما رُزِقوه عندهم للثنار والزّهر ممّا تُنجِب الأَرضُ مَعْرِضٌ نَسقوه جنَّة ٌ تَخلِب العقولَ، وروضٌ تجمع العينُ منه ما فرقوه من رآه يقول قد حُرموا الفر دوسَلكنْ بسحرهم سرقوه
عالم الجمال

عالم الجمال

الجمال الجمال مفهوم يعبّر عن قيمٍ غريزيةٍ وعاطفيّة، وينتج عن تجارب إيجابيّة، ويرتبط الجمال بمفاهيم عدّة كالصحّة، والحب، والسعادة، والطيبة والإحساس، وللجمال عدة أنواع وأشكال ونسب، ولا يعد الجمال مطلقاً، بل لكل شخصٍ منظور جمالي خاص به، ويمكنه الشعور بالجمال من خلال انسجامه مع شخص ما أو شيء والإعجاب به مستخدماً مفهمومه الخاص. أنواع الجمال الجمال الماديّ: ويعبّر عن الجمال المحسوس، والذي يمكن إدراكه من خلال الحواس الخمس للإنسان، كالإحساس بجمال شخص ما أو الطبيعة، ولا يخضع الجمال لقواعد محددة فهو أمر
أنواع التسامح في الإسلام

أنواع التسامح في الإسلام

أنواع التسامح في الإسلام التسامح لغة: التساهل، واصطلاحًا: العفو عند المقدرة، وعدم رد الإساءة بمثلها، والترفع عن صغائر الأمور، والسمو بالنفس إلى مرتبة عالية، وهو مفهوم أخلاقيّ دعا إليه كل الأنبياء والصالحين؛ لأنّ أهميّته لا تُقدّر بثمن لتماسك المجتمع، والقضاء على الخصومة بين الأفراد والجماعات، ويعني التسامح أيضًا قبول عقيدة وثقافة المخالفين، وهو أحد الركائز الأساسية للعدل والحرية لكل فرد في المجتمع. دعا الإسلام للكثير من الأخلاق الحميدة ، من بينها التسامح؛ ليرسم العلاقات الاجتماعية بين أفراد
فوائد الصبار

فوائد الصبار

الصبّار اشتهر الصبّار باسم التّين الشوكيّ، وهو نبات عصيريّ من الفصيلة الشوكيّة، يتراوح طولها بين 1.5- 3 متر، سيقانه مُتحوّرة إلى سيقان ورقيّة تحمل الأوراق الصّغيرة المُتساقطة، ولها ألواح أو مجاديف لونها بين الرماديّ والأخضر ومُغطّاه بالأشواك، وثمارها لُبيّة مُغطّاة بأشواك أيضاً، وهو نبات حلو الطّعم عديم الرّائحة ينمو في فصل الرّبيع . ينمو الصبّار في المناطق القاحلة، وتعود أصوله إلى المكسيك، كما يُمكن العثور عليه في الولايات المُتّحدة الأمريكيّة، وفي بلدان حوض البحر الأبيض المُتوسّط، وفي جنوب
مدينة الملك عبدالله للطاقة الذرية

مدينة الملك عبدالله للطاقة الذرية

مدينة الملك عبد الله للطاقة الذرية والمتجددة نظراً للنمو السكاني الذي تشهده المملكة العربية السعودية وما رافقه من طلب متزايد على موارد الطاقة الهيدروكربونية ( البترول ومشتقاته ) الناضبة، كان لا بدّ من إيجاد مصادر بديلة للطاقة، تتميّز بكونها متجددة وموثوقة ومستدامة لاستخدامها في توليد الكهرباء وتحلية المياه ، ممّا يضمن تقليل استهلاك المخزون الوطني من الوقود الأحفوري، وتقليل انبعاث الغازات المُسبّبة للاحتباس الحراري، ممّا يضمن استمرار إنتاج الكهرباء والمياه المُحلّاة في المستقبل، وهذا سينعكس