- سبوتنيك عربي
مجتمع
تابع آخر الأخبار عن القضايا الاجتماعية والفعاليات الثقافية في دول الوطن العربي والعالم. تعرف على آخر أخبار المجتمع، قصص إنسانية، وتقارير مصورة عن حياة المجتمع.

علماء الفيزياء الروس يحددون بنية المادة بدقة خلال دقيقة واحدة

© Sputnik . Yuri Streletcمختبر الليزر
مختبر الليزر - سبوتنيك عربي
تابعنا عبر
قام متخصصون من الجامعة الوطنية للبحوث النووية "ميفي" بتصميم مخطط جديد لتشغيل مطياف الكتلة الليزري، وهي تقنية تحليلية لتحديد العناصر المكونة للمواد دون استخدام ما يسمى بالعينات القياسية (المرجعية). يشار إلى أن الطريقة الجديدة تسرّع بشكل كبير وتقلّل من تكلفة عملية التحليل، مما تسمح القيام بذلك من خلال جهاز مدمج.
رسم بياني من المكثفات الكمومية الصلبة وعملية نقل الشحنة بين البلورات النانوية - سبوتنيك عربي
العلماء الروس يصممون هوائيات نانو مضيئة
سبوتنيك. وفي هذا الإطار أشار البروفسور، أليكسي سيسوييف، من الجامعة الوطنية للبحوث النووية "ميفي": "إن القيمة العملية الأكثر وضوحاً لبحثنا هي القدرة على تصميم جهاز مدمج للغاية، لكنه في الوقت نفسه يتمتع بالحساسية والأداء العالي، وبالتالي أكثر قدرة على المنافسة من حيث التكلفة مقارنة مع أجهزة التحليل للعينات المرجعية". وتم نشر النتائج في المجلة الأوروبية "يوروبيان جورنال أوف ماس سبيكتروميتري".
ويمكن تقسيم عملية تحليل مكونات أي مادة إلى ثلاثة أجزاء: تحديد التكوين العنصري، أي معرفة نسب العناصر الكيميائية للجدول الدوري الموجودة في العينة، والتحليل الجزيئي وتحليل نظائر المادة. في هذه الحالة، نحن نتحدث فقط عن التحليل العنصري.

إن الطرق التقليدية للتحليل العنصري تتطلب إجراء عملية دقيقة لإعداد العينة. فإذا كانت العينة المراد اختبارها صلبة، كما هو الحال، على سبيل المثال، إذا أردنا إجراء تحليل للمعادن، فإن ذلك يتطلب وضع المعدن في محلول، وهذا بدوره يستغرق وقتاً إضافياً ويزيد أيضاً من احتمال التلوث.

بالإضافة إلى الفترة الطويلة التي تحتاجها عملية إعداد العينة، لابد أيضاً من إجراء مقارنة مع عينة قياسية من المادة، ما يسمى بالنموذج المرجعي، حتى لا يكون هناك خطأ في المكونات. إذ إن العينة المراد قياسها، قد تحتوي على شوائب من معادن أخرى. ولذلك يتم اقتناء نماذج معيارية خصيصاً من أجل إجراء عملية مطياف الكتلة، وهذا يزيد بدوره من تكلفة التحليل. هذه عينات باهظة الثمن، ومكوناتها معروفة على نطاق واسع. على سبيل المثال هناك سبائك البرونز النموذجية تحتوي على مجموعة معينة من الشوائب.

اقترح علماء من الجامعة الوطنية للبحوث النووية "ميفي" تقنية جديدة لتصميم مطياف الكتلة الليزري مع أيونات مرايا-عاكسات على شكل أوتاد. ومن سمات هذه الطريقة في هذه الحالة هي الشمولية في تحليل المواد الصلبة، التي لا تتطلب استخدام المعايير النموذجية. إن ما يسمى "التحليل العنصري للعينات المرجعية" هو التحديد المباشر للتكوين العيني للعينات، الذي لا يفرض، عند تحديد تركيز العناصر في العينة، تحليلاً موازياً للعينات المرجعية للمكونات المعروفة.
إن تصميم هذه الطريقة يحتاج إلى تحسين مطياف الكتلة الليزري. بالمقابل فإن ما يميز الجهاز المحلل الجديد، بحسب رأي العلماء من الجامعة الوطنية للبحوث النووية، هو إمكانية انتشار الطاقة على نطاق واسع، وصغر الحجم والحد الأدنى من متطلبات إمدادات الطاقة. ومن بين المزايا الأخرى للجهاز، يشير العلماء أيضاً إلى القدرة على تحليل جميع فئات المواد وسلامة الطريقة المتبعة، وإمكانية التحليل المحلي لكل طبقة على حدا، وكذلك عدم وجود إمكانية تدخل الأيونات العنقودية. وبفضل نظام النبضات فإن هذا الجهاز المحلل يعمل بشكل جيد مع مصدر الأيونات الليزري.

إن تصميم هذه الطريقة تتضمن انخفاضاً كبيراً في تكلفة الجهاز الواحد والتحليل الواحد. وهذا بدوره سوف يتيح زيادة قدرات مطياف الكتلة في مجال الطب الشرعي، حيث من الأهمية بمكان إجراء الفحوصات بشكل سريع. هذه الطريقة تفتح آفاقاً جديدة في الطب، وعلى وجه الخصوص في المجالات المتعلقة بتحليل العناصر الدقيقة في الشعر والأظافر. كما أن هذه الطريقة يمكن أن تحسن من دقة تحديد مكونات الأشياء التي يمكن أن تنتقل عبر الحدود في محطات القطارات والمطارات، وكذلك التسريع في تحليل عينات التربة للحصول على صورة صحيحة للوضع البيئي في مكان ما من العالم.

 

شريط الأخبار
0
للمشاركة في المناقشة
قم بتسجيل الدخول أو تسجيل
loader
المحادثات
Заголовок открываемого материала