РЦКП «Агидель»

Региональный центр коллективного пользования уникальным оборудованием «Агидель»

 Уникальное научное оборудование ИФМК УНЦ РАН «Масс-спектрометрия отрицательных ионов резонансного захвата электронов»

№ USU_353466

Процесс столкновения электрона с молекулой с последующей ее диссоциацией на фрагменты является элементарным актом химической реакции, имеющим место в химических процессах, проходящих через стадию образования анионов. Реакции этого типа важны для астрономии, астрофизики, физики атмосферы, физики плазмы, химической физики, биохимии, а также радиационной химии. Метод масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов (МСОИ РЗЭ), изучающий эти процессы, имеет более чем сорокалетнюю историю. Становление и развитие его в России связано с именем профессора Хвостенко. Коммерческие статические масс-спектрометры, которые могли бы эксплуатироваться в режиме РЗЭ, не выпускаются. Все существующие на сегодняшний день установки были созданы переоборудованием стандартных масс-спектрометров МИ-1201В выпуска Сумского завода электронных микроскопов и не имеют аналогов в мире.
Уникальная научная установка представляет собой комплекс из трех масс-спектрометров отрицательных ионов резонансного захвата электронов; их технические характеристика таковы:

  • диапазон масс 1-2000 Да;
  • разрешение по массам >1000;
  • разрешение по энергии 0,3 эВ; один из приборов оснащен трохоидальным монохроматором, что позволяет достигать разрешения 0.1 эВ;
  • диапазон измерения времени жизни отрицательных ионов 10 мкс — 1 с;
  • температура напуска твердого образца до 220 °С; имеется ионный источник с температурой испарения до 600 °С;

Уникальное научное оборудование ИФМК УНЦ РАН «Масс-спектрометрия отрицательных ионов резонансного захвата электронов»

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

В отличие от других масс-спектральных методов МС ОИ РЗЭ дает не двухмерные, а трехмерные масс-спектры (интенсивность пиков — массовое число — энергия электронов). Поэтому метод реализован на базе одноступенчатых магнитных масс-спектрометров МИ-1201В отечественного производства, в корне модифицированных сотрудниками Института с целью обеспечения режима контролируемой генерации и регистрации отрицательных ионов. В настоящее время метод МС ОИ РЗЭ в Уфе является единственным в России. Имеющиеся современные зарубежные аналоги — «времяпролетные» масс-спектрометры уступают имеющимся в ИФМК приборам (в количестве 3 шт.) по чувствительности на 1-2 порядка и по разрешающей способности (по массе) на порядок, что позволяет получать более полные масс-спектры РЗЭ (с большим количеством зарегистрированных резонансных состояний отрицательных ионов), а также с лучшим разрешением и выделением колебательной структуры пиков ОИ РЗЭ. Имеющиеся масс-спектрометры постоянно модернизируются, что позволяет сохранять мировой приоритет в данной области исследования.
Приборный парк ИФМК УНЦ РАН позволяет проводить исследования в области химической физики, молекулярной физики, физической химии, биологии, медицины, фармакологии, физики полимеров, наук о материалах, органической химии.