질량분석기

요약 가속된 이온이 전기장이나 자기장을 지나면서 휘는 성질을 이용하여 질량을 정밀하게 측정하는 장치이다.

이온은 전하를 띠고 있으므로 전기장이나 자기장 속을 지날 때 진행방향이 바뀐다. 같은 전하를 가진 이온은 질량이 클수록 경로가 적게 휠 것이다. 질량분석기는 이 성질을 이용하여 입자를 질량에 따라 분리하여 질량스펙트럼을 만든다.

역사적으로 보면 1912년 J.J.톰슨이 고안한 방사선형 질량분석기가 질량분석장치의 시초라 할 수 있다. 이 장치는 균일한 전기장과 자기장이 같은 장소에 평행하게 작용하며, 수렴성이 전혀 없기 때문에 비질량(比質量)이 일정한 이온은 그 에너지에 따라 한 가닥의 방사선상에 분포한다. 분해능을 높일 수 없다는 단점을 가지고 있다.

이것을 개량한 것이 F.W.애스턴의 속도 수렴성을 가지는 질량분석기이고, A.J.뎀프스터는 이것을 방향수렴성을 가지는 질량분석장치로 개량하였다. 이러한 개량된 장치를 이용해 동위원소를 발견하였으며 그 존재비도 측정하였다. 그후 A.O.니어 등이 전기장과 자기장을 같이 병행해서 사용한 이중수렴형의 장치를 개발하였다. 현재는 원자량의 상대값 측정정밀도가 1억분의 1까지 되는 고분해능을 가진다.