مكشاف الطيف الكتلي ( Mass spectroscopy )

في مقياس الطيف الكتلي وحيد القطاع تقذف الإلكترونات عينة من غاز لتكوين أيونات. ويسبب المجال المغنطيسي زيادة انحراف الأيونات الخفيفة مقارنة بالأيونات الثقيلة. وبتغيير شدة المجال يتم عرض كل من الأيونات المنحرفة في تتابع سريع على كشاف يقيس كتل الأيونات وشحناتها.

مكشاف الطيف الكتلي ويطلق عليه أيضًا مقياس الطيف الكتلي، جهاز لفصل الذرات أو الجزيئات المتأينة حسب كتلها (ك) وشحناتها (ش). ويوفر هذا المقياس وسيلة فعّالة للتعرف على العناصر والنظائر والجزيئات، ومن الممكن أيضًا استخدامه لتحديد التركيب الكيميائي والبنية الكيميائية لمواد أكثر تعقيدًا. وفي هذا الجهاز توضع عينة من المادة في فراغ. وتقذف العينة بإلكترونات لتتحول إلى أيونات. ويتم دفع تيار من الأيونات خارج الفراغ، فيتدفق من خلال مجال كهربائي، وهناك يتم فصل الأيونات طبقًا لقوة شحنة كل منها. وتمر كل مجموعة من الأيونات عبر مجال مغنطيسي. ويزيد هذا المجال في انحراف الأيونات الخفيفة عن الأيونات الثقيلة مكونًا شكلاً يُطلق عليه طيف الكتلة.

ولطيف الكتلة قمم تتفق مع قيم ك/ش لكل نوع من الأيونات في العينة. وقيمة ك/ش هي نسبة كتلة أيون ما إلى شحنة هذا الأيون. ويتم فحص طيف الكتلة بتغيير شدة المجال المغنـطيسي. ويقوم كشــّاف كهربائي بتسجيـل كل قيمــة من قيـم ك/ش.

وتوصل معظم مكشافات الطيف الكتلي بحاسوب يقوم بتخزين المعلومات ومعالجتها وتفسيرها. ويمكن أيضًا أن تستخدم أجهزة فصل أخرى، مثل راسم الاستشراب (الكروماتوغرافي) الغازي وراسم الاستشراب (الفصل الكروماتوغرافي) السائلي لتحليل الخلائط المحتوية على مئات المكونات. ★ تَصَفح: الفصل الكروماتوغرافي. ولمكشاف الطيف الكتلي كثير من الاستخدامات المهمة في العلم والصناعة. ومن الاستخدامات العامة: التمييز بين نظير ونظير آخر وقياس الكتل الذرية والجزيئية والكشف عن الشوائب في السليكون الذي يستخدم في أجهزة الترانزستور وغيره من الأجهزة الإلكترونية. وتستخدم الجهات الحكومية المتخصصة ـ في بعض الأحيان ـ مكشاف الطيف الكتلي لاكتشاف كميات المواد الملوثة في المياه والتربة وغيرها من المواد، ولقياسها كذلك.