Espectro de masa

TRABAJO: ENSAYO SOBRE ESPECTOMETRO DE MASAS EQUIPO: #8 PERSONAS:
1. FLORE TI O FIGUEROA 2. A A LUCIA DEL RIO GO ZALEZ 3. DA IEL RODRIGUEZ CASTRO

PROFESOR:
ING. MARÍA DEL SOCORRO BUTANDA GONZALEZ

FECHA: 1 DE MARZO DEL 2011 CALIFICACIÓN______

ESPECTRÓMETRO DE MASAS La espectrometría de masas es una técnica experimental que permite la medición de iones derivados de moléculas. Elespectrómetro de masas es un instrumento que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación masa-carga (m/z). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. Confrecuencia se encuentra como detector de un cromatógrafo de gases, en una técnica híbrida conocida por sus iniciales en inglés, GC-MS. • El espectrómetro de masas mide razones carga/masa de iones, calentando un haz de material del compuesto a analizar hasta vaporizarlo e ionizar los diferentes átomos. El haz de iones produce un patrón específico en el detector, que permite analizar el compuesto.En la industria es altamente utilizado en el análisis elemental de semiconductores, biosensores y cadenas poliméricas complejas.

Historia El fenómeno de emisión de iones secundarios fue observado por primera vez a comienzos del siglo XX. El primer instrumento similar a un espectrómetro de masas fue descrito en 1899 por el científico inglés J. J. Thomson, que estaba interesado en medir larelación masa-carga del electrón. En 1918 y 1919, A. J. Dempster y F. W. Aston construyeron los primeros instrumentos capaces de actuar como un espectrómetro de masas. Fundamentos de la espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS) La técnica de detección de iones se basa en el fenómeno conocido como desbastado (sputtering, en inglés) de partículas centradas en un blanco, que son bombardeadas poriones, átomos o moléculas. Dependiendo del intervalo de energía de la partícula primaria, ocurren colisiones elásticas e inelásticas: • • En el intervalo de los keV, las interacciones dominantes son las elásticas. Las colisiones inelásticas aumentan como aumenta la energía. Estas son más comunes en el intervalo de energía de los MeV.

El proceso de dispersión produce iones secundarios en el rangode las energías cinéticas traslacionales. Las distribuciones de energía son distintas para iones atómicos o moleculares. La eficiencia de ionización del SIMS es definida como la fracción de los átomos esparcidos que se vuelven ionizados. La eficiencia varía con respecto al elemento de análisis en varios órdenes de magnitud. Las influencias más obvias son el potencial de ionización y la afinidadelectrónica de los iones negativos. Conceptos clave • • La resolución (m/∆m) es la capacidad de separar y medir masas de iones de similar masa molecular. Masa monoisotópica y masa media: o La masa monoisotópica es la suma de las masas monoisotópicas de cada elemento del analito. o La masa media es la suma de la media química de las masas de sus componentes considerando su abundancia. La precisiónde masa es un porcentaje de la masa medida y se mide tanto en tanto por ciento como en partes por millón.

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Límites de detección En general, a mayor velocidad de erosión, mejor sensibilidad, por lo que, a corriente alta, el haz primario de iones de alta energía es el ideal. Pero, desafortunadamente, con la energía, no solo la eficiencia del

“sputtering” aumenta; también la profundidad depenetración y el volumen de cascada (daño inducido, perturbación). Es por eso que SIMS es una técnica de análisis destructiva. La distinción entre condiciones dinámicas y estáticas podemos comprenderla analizando el tiempo de vida (t) en la primera capa atómica encontrada en superficie:1 t = 105A * x / Ip * y donde: t = tiempo de vida de la monocapa. A = área de superficie pulverizada [cm2]. y...