СПЕКТР МОЛЕКУЛЯРНИХ ІОНІВ ПРИ МАС-СПЕКТРОМЕТРИЧНОМУ АНАЛІЗІ ІЗ ЖЕВРІЮЧИМ РОЗРЯДОМ ТОКСИЧНИХ ТА ФІЗІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У ГІДРОКСИАПАТИТІ 

Анотація

Методом математичного моделювання та експериментально досліджено мас-спектр молекулярних іонів при катодному розпиленні гідроксиапатиту в жевріючому розряді в аргоні. Метою досліджень було створити високочутливу методику визначення токсичних та фізіологічно активних елементів у гідроксиапатиті, який використовують для медичних цілей, за допомогою мас-спектрометрії із жевріючим розрядом. Для моделювання мас-спектра були залучені розроблений раніше метод розра­хунку концентрації молекулярних іонів у плазмі жевріючого розряду та комп’ютерна програма для його реалізації. Були уточнені ефективні константи рівноваги реакцій утворення–дисоціації молекулярних іонів при катодному розпиленні гідроксиапатиту з танталової підкладки. Порівняння експериментальних спектрів із розрахованими свідчить про адекватність розробленої моделі. Дослідження дозволили знайти молекулярні іони, маси яких недостатньо розділяються від досліджуваних ізотопів у діапазоні від ¹⁹F до ²³⁸U та знижують чутливість аналізу. Визначено ізотопи, вплив молекулярних іонів на які найменший, а в разі моноізотопних елементів розраховано роздільну здатність, яка забезпечує чутливість аналізу порядку 1 ppm. Для забезпечення достатньо високого іонного струму ізотопів непровідної матриці (⁴⁴Ca, ³¹P) використано удосконалену раніше конструкцію аналітичної комірки з високочистим танталом в якості підкладки. Показано, що більшість досліджуваних елементів можна визначати з чутливістю на рівні ppm-ppb при використанні мас-спектрометрів із високою роздільною здатністю (порядку ≥9000) на половині висоти піку.