Применение масс-спектрометрических методики исследованиях на сферическом токамаке Глобус М2 (2023)
Рассмотрена методика исследования состава и количества газов в графитовом защитном слое, который покрывает всю обращенную к плазме поверхность вакуумной камеры токамака Глобус-М2.
Впервые для этой цели был nрименён специально разработанный масс-рефлектрон с линейной траекторией движения ионов. Показано, что графитовые пластины, расположенные в различных зонах диверторной области токамака, содержат одни и те же газы, и их количество не отличается радикально.
На основе полученных многочисленных масс-спектров газов, выделяющихся из графитовых образцов при ступенчатом нагревании через 100 °С в диапазоне температур от комнатной до 700 °С, построены кривые десорбции ряда газов из графита. Эти кривые дают возможность оценить где находятся те или иные газовые компоненты в графите, как они влияют на процесс откачки камеры и достижение высокого вакуума в ней.
Показана необходимость дальнейших масс-спектрометрических исследований для поиска взаимной зависимости между процессом горения плазмы, её параметрами, уровнем вакуума и составом газовых компонент в объёме камеры, а также на поверхностях и в объёме конструкционных материалов токамака .
Идентификаторы и классификаторы
Глобус-М2 является первым российским сферическим токамаком, построенным в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе (ФТИ) в 1999 году. Эта установка принадлежит к новому поколению магнитных ловушек плазмы, которые характеризуются малым аспектным отношением - отношение большого и малого радиусов плазмы R/a = 0.36 м/0.24 м = 1.5.
Список литературы
- Гусев В.К., Голант В.Е., Гусаков Е.З., Дьяченко В.В., Ир зак М.А., Минаев В.Б., Мухин Е.Е.,
Новохацкий А.Н., Подушникова К.А., Ра:щобарин Г.Т., Сахаров Н.В., Тре губова Е.Н., Узлов В.С., Щербинин О.Н., Беляков В.А., Кавин А.А., Косцов Ю.А., Кузьмин Е.Г., Сойкин В.Ф., Кузнецов Е.А., Ягнов В.А. Сферический токамак Глобус-М// ЖТФ. 1999. Т. 69, № 9. С. 58-62. - Burtseva ТА., Chugunov О.К., Dovguchits E.F. // In: Proc. of 6th Intern. Workshop, Carbon
Materials. Вinary Materi als for Flasma-Facing Components. JiШch, Germany, 23- 24 September, 1993, Р. 43-60. - Gorodetsky А.Е., Markin А.У., Chernikov V.N., Zakha rov А.Р. Deuterium trapping Ьу carbon
materials for tokamak plasma-facing components // Fusion Eng. Des.1998. Vol. 43, N 2. Р. 129- - Kruezi U., Jepu 1., Sergienko G., Кlepper С.С. De1able Е., Vartanian S., Widdowson А. Neutral
gas analysis for JET DT operation // J. Instrum. 2020. Vol. 15. Р. СО1032. - Кlepper С.С., Vetter К.G., Jepu 1., Кruezi U., Biewerae Т.М., DeVanae W.R., Marcusae С., Mellord
R. Preliminary demon stration оп JET of an IТER neutron environment - compat iЫe quadrupole
mass-spectrometer // Fusion Eng. Des.2021. Vol. 170. Р. 112672. - Gusev У.К., Alimov V.Кh., Arkhipov 1.1., Balden М., Denisov Е.А., Gorodetsky А.Е., Kurdumov
А.А., Kom paniec Т.N., Lebedev V.M., Litunovsky N.V., Mazul I.V., No vokhatsky A.N., PetrovYu V.,
SakharovN.V., SharapovV.M., Terukov E.I., Trapeznikova I.N., Roth J., Zakharov А.Р., Za lavutdinov
R.Kh. Recrystallized graphite as the first wall ma terial iл Globus - V spheгical tokamak / / J. Nucl. Mater. 2009. Vol. 386. Р. 708-711. - МамыринБ.А., ШмиккД.В.Линейныймасс-рефлектрон //ЖЭТФ. 1979. Т. 76, № 5. С. 1500-1505.
- Аруев Н.Н., Пилюгин И.И., Козловский А.В., Сакса ганский Г.Л. Требования к разрешающей способности и калибровка времяпролётного масс-спектрометра для анализа топливных смесей термоядерного реактора / / Атомная энергия. 2008. Т. 104, № 4. С. 233-237.
- Пилюгин И.И., Ждан В.Т., Козловский А.В. Времяпро лётный масс-спектрометр ЭМГ-40 - 3 - новый высоко чукствительный прибор для работы с лёгкими газами, в том числе тритийсодержащими // Масс - спектроме трия. 2018. Т. 15, № 4. С. 574 -579.
- Аруев Н.Н., Богданов А.А., Юденич В.С. Особенности устройства и работы магнитных резонансных масс спектрометров // Масс- спектрометрия. 2020. Т. 17, № 1.С. 33-39.
JJ. Aruev N.N., Boltenkov B.S., Novokhatsky A.N. Mass spec troscopic measurements ofheLium
isotopes iл strucral materi als of Globus - М tokamak // Int. J. Mass Spectrom. 2013. Vol. 351. Р.
76-80.
Выпуск
Ароматические, летучие жирные и дикарбоновые кислоты относятся к низкомолекулярным микробным и митохондриальным метаболитам, поэтому их одновременный скрининг в биологических образцах, включая спинномозговую жидкость, является перспективным решением важной задачи - своевременной дифференциальной диагностики различных заболеваний и патологий, в частности, связанных с нарушением работы центральной нервной системы. Существует необходимость разработки чувствительной методики совместного определения данных соединений, так как чаще всего они присутствуют в биологических образцах в следовых количествах. Сыворотка крови и спинномозговая жидкость являются сложными матрицами, в состав которых входят различные соединения. Для выделения и концентрирования ароматических, дикарбоновых и летучих жирных кислот в настоящей работе применяли традиционную жидкостно-жидкостную экстракцию, модифицированную на стадии дериватизации: органический экстрагент не упаривали, а проводили дериватизацию непосредственно в объеме диэтилового эфира…
Другие статьи выпуска
Статья посвящена Масс-спектрам электронной ионизации
Несмотря на наличие данных о нарушениях метаболизма серосодержащих аминокислот у спортсменов в ходе интенсивных физических нагрузок, проблема выявления роли S-аденозилметионина и S-аденозилгомоцистеина как биомаркеров адаптационных сдвигов до сих пор не решена.
Препятствием к решению данной проблемы является значительное влияние матричного эффекта на результаты количе ственного определения данных аналитов в условиях электрораспылительной ионизации.
Для преодоления данного препятствия в настоящей работе предложено использовать суррогатную матрицу при построении градуировочной зависимости. Суррогатную матрицу в настоящем исследовании готовили посредством термостатирования объединенной плазмы добровольцев в теLJение 120 ч при температуре 37 °С.
Максимальные вариация концентраций S-аденозилметионина и S-аденозилrомоцистеина между методами добавок и внешнего стандарта с использованием суррогатной матрицы составляла 4 нr мл-1•
Комплексом масс-спектрометрических методов, включающих ионизацию электрораспылением, матрично-активированную лазерную десорбцию/ионизацию и газовую хроматографию/масс-спектрометрию (ГХ/МС) с ионизацией электронами, изучен состав продуктов и интермедиатов реакции теломеризации изопрена с метанолом, катализируемой комплексами Pd(II) с N-гетероциклическими карбеновыми лигандами.
Показана возможность масс-спектрометрического определения основного каталитически-активного катионного ин термедиата комплекса палладия в режиме реального времени, а также применимость ГХ/МС к определению состава гидрированных продуктов теломеризации. Полученные данные подтверждены с помощью спектро скопии ядерного магнитного резонанса.
Предложен новый подход к детектированию 3-хлорпропандиола-1,2 (3-МХПД) <<МЯГКИМИ>> масс-спектрометрическими методами.
В основе предложенного способа лежит химическая модификация целевого соединения дериватизирующими агентами, такими как 4-бромбутил- и 3-(бромметил) фенилбороновые кислоты, с последующей кватернизацией пиридина полученными производными.
Продуктами взаимодействия являются органические соли, катионы которых легко детектируются методами масс-спектрометрии с матричноактивированной лазерной десорбцией/ионизацией (МАЛДИ) и ионизацией электрораспылением (ИЭР).
Масс-спектры стимулированной фрагментации таких катионов содержат в основном пики ионов, соответствующие протонированным молекулам пиридина, что дает возможность использования мониторинга выбранных реакций для селективного детектирования 3-МХПД и других диолов.
Ароматические, летучие жирные и дикарбоновые кислоты относятся к низкомолекулярным микробным и митохондриальным метаболитам, поэтому их одновременный скрининг в биологических образцах, включая спинномозговую жидкость, является перспективным решением важной задачи - своевременной дифференциальной диагностики различных заболеваний и патологий, в частности, связанных с нарушением работы центральной нервной системы.
Сушествует необходимость разработки чувствительной методики
совместного определения данных соединений, так как чаще всего они присутствуют в биологических образцах в следовых количествах. Сыворотка крови и спинномозговая жидкость являются сложными матрицами, в состав которых входят различные соединения. Для выделения и концентрирования ароматических, дикарбоновых и летучих жирных кислот в настояшей работе применяли традиционную жидкостно-жидкостную экстракцию, модифицированную на стадии дериватизации:
органический экстрагент не упаривали, а проводили дериватизацию непосредственно в объеме диэтилового эфира.
При анализе учитывали разную летучесть и полярность соединений, поэтому проводили дериватизацию при умеренном нагревании (60 °С) с применением различных силилирующих агентов. В зависимости от определяемых производных выбрали условия анализа методом газовой хроматомасс-спектрометрии, обеспечивающие повышение чувствительности к целевым соединениям и полное газохроматографическое
разделение всех аналитов за приемлемое время.
Для оценки применимости выбранных условий анализа определяли аналитические характеристики в модельных растворах и в сыворотке крови здоровых доноров. Для всех условий анализа соблюдается линейность в клинически значимом диапазоне, нижние пределы количественного определения находятся в диапазоне от О. Об до 0.9 мкмоль л-1, что позволило провести анализ образцов спинномозговой жидкости пациентов нейрохирургического профиля (п = 6).
Издательство
- Издательство
- ВСЕРОССИЙСКОЕ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 119234, г.Москва, а/я 51, ВМСО
- Юр. адрес
- 117628, город Москва, Ратная ул., д. 8 к. 3, эт / пом / ком 1 / I / 5б / оф. 3
- ФИО
- Буряк Алексей Константинович (ПРЕЗИДЕНТ)
- E-mail адрес
- mail@vmso.ru
- Контактный телефон
- +7 (916) 5969013