Как собрать бомбарду схема: Схема оснастки спиннинга: Бомбарда «Сбирулино» | Фото заметки из моей жизни в Крым

Схема оснастки спиннинга: Бомбарда «Сбирулино» | Фото заметки из моей жизни в Крым

Здравия желаю. Собрать спиннинг для ловли бомбардой очень просто и легко понимая как устроена эта оснастка на хищника.

Правильная схема оснастки спиннинга Бомбарда «Сбирулино»

• Основная леска — 0.18 мм до 0.25 мм
• Бомбарда «Сбирулино»
• Вертлюжок
• Поводок — плетенный шнур
• Приманка — муха, опарыш, земляной червь

Правильная сборка оснастки на спиннинг Бомбарда «Сбирулино»

На основную леске в зависимости от веса Бомбарды и ее назначения в каких слоях воды ловить рыбу. Основная леска диаметр может быть от 0.20 мм до 0.30 мм надеваем саму бомбарду «Сбирулино» и на конце привязываем вертлюжок с помощью рыболовного узла.

Как вязать вертлюжок к основной лески советую почитать статью: Поворотный узел для вертлюга, «оффшорный поворотный узел».

Поводок для приманки мухи используем простой тонкий плетенный шнур, его привязываем к вертлюжку: рыболовным узлом клинча, можно сдвоенным узлом клинча.

Длина поводка от 60 см и может достигать 1.5 метра до 2 метра в от условий использования бомбарды и цели ловли в каких слоях хищную рыбу на приманку Муху.

Внимательно смотрим рисунок схему оснастку на спиннинг Бомбарда «Сбирулино»

фото схема оснастки спиннинга Бомбарда «Сбирулино»

фото схема оснастки спиннинга Бомбарда «Сбирулино»

Правильная оснастка Бомбарды для ловли в толще воды, советую почитать статью: Бомбарда для рыбалки, схема и монтаж снасти для ловли на муху.

Информация по рыбалке была полезна? Ставьте 👍👍👍👍👍👍

Подписка на рыболовный канал 📠📠📠🎣👌👌👌📣 Чтоб читать новости рыболовного канала 📣📣📣

💻💻💻 Поделиться свежей статьей 📲📲📲

Ловля форели на бомбарду: техника, снасти, приманки

Ловля форели на бомбарду – достаточно популярное направление рыбалки. Этот способ преимущественно используют на платных прудах и озерах. В таких водоемах рыба часто находится вдали от берега, и добросить до нее легкие воблеры и блесны практически невозможно. Поэтому на выручку и приходит сбирулино, позволяющее облавливать дальние дистанции.

Что такое бомбарда?

Сбирулино или бомбарда представляет собой специализированный поплавок, имеющий веретенообразное тело, через которое проходит полая антенна с отверстием для лески. Основное назначение этой оснастки – возможность рыбачить легкими приманками на значительном удалении от берега.

Тело бомбарды изготавливается из пластика, чаще прозрачного, чтоб не отпугивать рыбу. Реже можно видеть поплавок из бальсы, но стоят они намного дороже. Полая антенна также выполнена из полимера. В зависимости от конструкции, сбирулино внутри имеет огрузку из латуни, нержавейки или свинца.

Все бомбарды отличаются размером и весом. Подбирать сбирулино необходимо под заданные условия рыбалки. Следует оценить необходимую дистанцию ловли, применяемые приманки и снасти. Также поплавки бывают плавающими и тонущими. Первые нужны при охоте с поверхности воды либо в верхних слоях. Вторые применяют для облова придонного горизонта.

Фото 1. Виды бомбард.

Бомбарда для рыбалки своими руками

Любой рыболов, который когда-то делал домашние снасти, поплавки легко справится с изготовлением бомбарды для рыбалки своими руками. А из затрат только малое время рыболова.

Инструменты, что могут понадобиться для изготовления снасти:

• шуруповерт или шило;
• тиски для удобства;
• нож;
• наждачная бумага.

В качестве трубки подойдет ампула из- под гелевой ручки или любая другая трубка в пределах 2–3,5 мм с внутренним диаметром.

Основное тело можно сделать с таких материалов:

• дерево;
• пенопласт;
• шприц 3–4 кубовый;
• поломанный поплавок большого веса;
• эпоксидная смола;
• плотная пластмасса из-под Киндер Сюрприза.

Чтобы собрать пенопластовую бомбарду своими руками потребуется:

1. Взять твердый пенопласт и пустую ампулу из-под гелевой ручки.
2. Вырезать ножом прямоугольник длиной 6 см.
3. Аккуратно сточить заготовку наждачной бумагой до овальной формы.
4. Шилом проткнуть по центру насквозь дырку диаметром с ампулы.
5. Вставить ампулу в изделие до конца. Длина ампулы как раз подходит (15–20 см).
6. Достать ампулу. Намазать клеем, который не разъедает пенопластовые изделия.
7. Вставить ампулу и свинцом до нужного веса догнать поплавок.

Получиться сделать бомбарду из обычного скользящего поплавка.

Для этого обрезается нижняя часть и немного вверх поплавка, чтобы шнур можно было протянуть сквозь него. С помощью свинца или вольфрама утяжеляется на нужный вес. Изделие готово.

{banner_vnutri-kontenta-3}

Есть вариант создания наливной самодельной бомбарды:

1. Берется коробочка из-под Киндер Сюрприза и трубка диаметром 3 мм, длиной 17 см.
2. В коробке делается с двух сторон дырка под трубку.
3. Трубка вставляется полностью до края и крепится на эпоксидную смолу.
4. Делается еще одна дырка под запускание воды, для утяжеления и регулировки глубины.
5. Отверстие для воды закрывается самодельной силиконовой или резиновой пробкой.

Интересный способ изготовления из плотной пластмассы и эпоксидной смолы:

1. Берется широкая пишущая ручка или трубка диаметром 1,5– 2 см.
2. Во внутреннюю полость заливается эпоксидная смола. Дается время на застывание.
3. Аккуратно выбивается из ручки застывшая эпоксидная смола. Шлифуется до полной формы.
4. Изделие вставляется в тиски.
5. Сверлится дырка по центру, не нарушая ось.
6. На эпоксидку или водостойкий клей садится в дырку трубка. Готово.

Любой из способов не требует затрат на покупку материалов или фурнитуры. Поэтому рыбаки часто делают несколько бомбард из разных подручных средств.

Снасти для ловли форели на бомбарду

Для форелевой рыбалки на сбирулино должны применяться подходящие снасти, которые не будут слишком легкими и не позволят забрасывать оснастку либо чрезмерно мощными, которые не принесут удовольствия от поимки хищника.

Итак, важным элементом для бомбарды является удилище. К его выбору нужно подойти ответственно. Сегодня выпускаются специализированные спиннинги, специально разработанные под ловлю на сбирулино. Они имеют длину от трех до пяти метров, средний строй и достаточно легки. К сожалению, на нашем рынке из-за малой популярности этого направления рыбалки встретить подобные удочки проблематично.

Поэтому рыболовы выбирают обычные спиннинговые удилища длиной от 2,70 метров среднего или медленного строя. Тест удочки зависит от применяемой бомбарды, но обычно составляет не более 30 граммов. Вес по возможности подбирают минимальный. К рукояти и фурнитуре особых требований не предъявляется.

Катушка должна гармонировать с удилищем. Она должна обеспечивать следующие требования:

• ровная укладка тонкой лески, без провалов и горбов;
• возможность выполнения дальнего заброса;
• тонкий и чуткий фрикционный механизм, хорошо гасящий рывки форели при вываживании.

Ловля форели на бомбарду осуществляется с безынерционной катушкой. Использовать мультипликаторы нецелесообразно. Шпуля желательно низкопрофильная, поскольку она лучше подходит под тонкие шнуры и лески. Редукция от 5,5:1 и выше.

Совет! Катушка с удилищем должна иметь идеальный баланс, иначе рыбачить в течение дня будет некомфортно из-за быстрой усталости.

Леску принято использовать монофильную. Плетенка в данном способе особых преимуществ не принесет. Для максимальной незаметности снасти можно намотать на шпулю флюорокарбон. Он почти не заметен рыбе. Но нужно учитывать его большую жесткость, чем у нейлонки. Это может привести к самопроизвольному сбросу петель и бородам. Поэтому «флюрик» нужно выбирать максимально мягкий.

Элементы оснастки

Непосредственно оснастка на форель не состоит из одного поплавка. Она включает в себя следующие элементы:

• Сбирулино. О нем сказано выше. Подбирается под условия рыбалки и используемые приманки, о которых пойдет речь далее.
• Поводок. Используется из более тонкой лески или флюорокарбона. Его длина колеблется от 10–30 см (при ловле со дна) до 2 метров (при рыбалке в поверхностном слое).
• Специальные карабины с тремя последовательно соединенными вертлюжками. Они предотвращают чрезмерное перекручивание лески при ловле вертушками, стриммерами или на естественные приманки.
• Специальные резиновые шарики, играющие роль амортизаторов. Они защищают узлы оснастки от ударов бомбарды, сохраняя ее прочность и надежность.

Этого минимального набора достаточно, чтобы отправляться на водоем за форелью.

Фото 2. Схема монтажа оснастки сбирулино.

Пошаговая сборка снасти

Оснастка для ловли на бомбарду производится по обычной технологии:

1. В самом начале на главную леску прикрепляется поплавок по способу глухого монтажа. Для этих целей используется два стопора, которые устанавливаются в нижней и в верхней части. Иногда случается, что во время забрасывания снасти происходит смещение поплавка путем удара об вертлюжок. По этой причине потребуется глухой монтаж.
2. На этом этапе производится установка вертлюжка. Для дальних забросов желательно крепить не менее двух вертлюжков.
3. Следом за вертлюжком выполняется крепление поводка. Его средняя длина составляет 1,5 м.
4. Следующее, что нужно закрепить — это крючок. Как советуют специалисты: для новичков рекомендуется устанавливать всего один крючок. После приобретения опыта можно применять и тройные модели по несколько штук.
5. На этом последнем этапе работы нанизывается сама наживка.

В современную эпоху изобретено много видов бомбард, поэтому остается сделать выбор, опираясь на свои цели в рыбной ловле. Самые главные факторы при выборе сбирулино — это вид предпочитаемой рыбы и рельеф пруда.

Для водоемов со средней глубиной подойдут те сбирулино, которые весят 20 грамм. Для прудов с очень слабым течением понадобятся сбирулино весом 30 грамм.

Приманки для ловли форели на бомбарду

Форель на бомбарду можно ловить различными приманками. Чаще используют искусственные, поскольку такая рыбалка считается спортивной и более динамичной. Естественные наживки и насадки может и более эффективны, но они не приносят таких эмоций и наслаждения от поимки рыбы.

Основными приманками для ловли форели на сбирулино являются:

• вращающиеся блесны;
• мушки, нимфы и стриммеры;
• муховоблеры;
• воблеры и топвотеры;
• силиконовые приманки.

Не нужно объяснять, что размер всех перечисленных типов приманок подбирается минимальный, который используется в ультралайтовой рыбалке.

Бомбарда расширяет и возможности самих приманок. Подбирая вес сбирулино и тип плавучести, их можно проводить в любом горизонте. Так мелкий воблерок можно погрузить на глубину, а твистер подать форели у самой поверхности.

Фото 3. Разнообразие приманок при ловле форели на бомбарду.

Где и как ловить форель на бомбарду

Техника ловли форели на сбирулино во многом определяется горизонтом, в котором на данный момент держится рыба. Поэтому для успешной рыбалки нужно сначала определиться, на какой глубине держится хищник, и понять его настроение. Исходя из этого, подбирается тип бомбарды и приманка.

Плавающие сбирулино и приманка. Это наиболее простой вариант ловли. Оснастка забрасывается в нужную точку и ведется медленно с периодическими паузами. Важно создать иллюзию копошащегося на поверхности воды кормового объекта. Такая возня хорошо привлекает активную форель.

Совет! При ловле с поверхности воды наличие поляризационных очков обязательно, чтобы не терять из виду приманку и не пропустить поклевку форели.

Плавающий сбирулино и тонущая приманка. В этом случае проводка осуществляется медленно пунктирно. Рыболов подтягивает оснастку на 20–30 см и делает паузу до 5–10 секунд. Такая анимация хорошо работает по форели, которая кормится в приповерхностном слое, но с самой водной глади приманку не атакует.

Медленно тонущая бомбарда и плавающая либо тонущая приманка. Этот вариант напоминает ловлю на воблер суспендер. Здесь важно обнаружить горизонт, в котором кормится хищник. Затем оснастка погружается на нужную глубину и осуществляется неспешная проводка с периодическими остановками и потяжками.

Быстро тонущая бомбарда и любая приманка. Данный вариант оснастки позволяет облавливать придонный слой легкими блесенками, воблерами, мухами и «силиконками». Тонущая искусственная насадка больше подходит для быстрой проводки и активной форели, плавающая – для пассивной рыбы и ее стоит вести сверхмедленно с регулярными паузами.

Тактика рыбалки

Форель – осторожная рыба, к ужению которой необходимо подойти осознанно, даже при ловле на окультуренных водоемах:

• Изначально нужно определить расстояние от берега, где кормится форель.
• Исходя из этого, подбираем вес сбирулино.
• Затем определяем горизонт, в котором стоит хищник. Это важный момент, непосредственно влияющий на выбор конкретной приманки и степени плавучести бомбарды.
• Определившись с характеристиками оснастки, собираем ее, можно приступать к ловле.

Проводка оснастки может быть разнообразной. В большинстве случаев используется банальная равномерная подача. В зависимости от настроения форели, варьируется скорость подмотки лески. Неплохие результаты показывает пунктирная анимация, особенно по пассивному хищнику, которая заключается в выполнении периодических остановках приманки.

Недостатки бомбарды

Несмотря на все прелести рыбалки со сбирулино, есть и некоторые недостатки этого способа, которые отпугивают многих рыболовов:

• громоздкость снасти;
• неудобство ловли в стесненных условиях;
• подходит для ловли на средней и дальней дистанции;
• наличие различных элементов в оснастке, что уменьшает ее прочность и требует времени на монтаж.

Но в целом бомбарда универсальная уловистая оснастка, которая позволит поймать форель в каждом водоеме в любой время.

Ловля окуня с бомбардой на микроджиг

Практичные европейские рыболовы давно уже освоили применение бомбарды в отношении окуня и другой рыбы, и пользуются преимуществами этого способа ловли, когда обычные джиг и мигроджиг бывают неэффективными. Например, бомбарда позволяет создать очень медленное погружение джиговой приманки. И при этом обеспечивается приличная дальность заброса. Зачем необходимо медленное погружение при ловле окуня, и какая роль у дальности заброса? — рассмотрим все попорядку.

 

Почему бомбарда по окуню эффективная

Бомбарда дает то, чего нельзя добиться простым микроджигом. Не редкая ситуация, когда за рыбалку меняются десятки твистеров и виброхвостов, применяются и изобретаются «самые секретные» проводки, но поклевок окуня нет. А стоит забросить бомбарду, и выясняется, что прямо у берега присутствует стайка горбачей с хорошим аппетитом.

Дело в том, что бомбарда тонет медленно, приманка, подвязанная на коротком поводке, тоже виснет в толще воды, и при этом слегка пошевеливает хвостиком. Обычная же микроджиговая головка всегда тонет быстро, недостаточно привлекая внимание рыбы. Особенная плавность движения приманки, планирование в толще воды, которые достигаются только с бомбардой, нередко бывает решающим.

Зачем применяют бомбарду

Оснастка с бомбардой ведет себя предсказуемо. При увеличении скорости бомбарда, какой бы она не была тонущей, будет всплывать. А при снижении скорости начнет медленно погружаться. Это позволяет создавать эффективные проводки, провести приманку по рельефу, что называется впритирку, и облавливать свалы.

Следующий существенный момент — дальность заброса. Слишком дорогой спиннинг, конечно, дает возможность добиться некоторого прогресса в дальности, но все равно не такого, как копеечная бомбарда. А окунь, как известно, половину «свободного» времени проводит вдали от берегов, плавясь за границей растительности, засиживаясь у основного русла. Поэтому уверенный дальний заброс многие опытные рыболовы считают половиной успеха, когда речь идет об окуне.

Попытки замедлить движения приманки с помощью планера больше приводят к бесплодным экспериментам по наладке снасти, чем дают конкретный результат, да к тому же, тогда и о дальности придется забыть.

Получается итог — ловля окуня с бомбардой бывает намного эффективней, чем ловля чистым микроджигом.

 

Удилище для ловли с бомбардой

С обычным микроджигом всегда используется быстрый спиннинг. Но для бомбарды, при ловле на пруду, лучше подойдет мягкое удилище. Так как качественного дальнего заброса с быстрым строем не получится, и мелкий окунь не согнет такую палку, поэтому и ощущение взятия трофея будет утеряно.

На реке другие условия, там лучше ловить с монолеской, тогда для управления бомбардой и для подсечек быстрый строй становится просто необходимым. А для пруда останавливаемся на медленном удилище соответствующего теста, длинной 2,7 — 3,0 метра, подобрать которое совершенно не проблема. А далее такую палку-бросалку нужно оснастить.

 

Оснастка для ловли окуня с бомбардой

Необходимо в первую очередь подобрать бомбарду. Мы собираемся ловить мелких и средних окуней на прудах. Поэтому нам подойдет бомбарда весом 10 — 16 грам. По плавучести лучше медленно тонущая, а по исполнению — прозрачная, из пластика.

Также мы должны уверенно управлять оснасткой. Бомбарда должна быть послушной. Например, бомбарды с утяжеленной нижней частью ведут себя «взбалмошно», норовят встать вертикально при быстрой подмотке, но тогда о нормальной проводке придется забыть. Поэтому лучше выбрать не огруженную бомбарду, пусть она даже чуть хуже летает.

Лучше применить плетенку. При этом нет серьезных ограничений по диаметру, и груз не маленький, и спиннинг мягкий и большой длины. Поэтому при подборе плетенки можно и сэкономить, выбрав варианта попроще и подешевле, но с увеличенным диаметром для запаса прочности.

Но поводок для ловли окуня лучше подобрать из качественного флуорокарбона. Диаметр на этот раз в пределах 0,15 — 0,18 мм. А длина поводка — 1,0 — 1,5 метра. Щучий же поводок явно отпугивает окуня. Ставить заметный грубый поводок, целесообразно разве что когда щука действительно не дает проходу.

Схема простейшей оснастки с бомбардой

Приманки при ловле с бомбардой

Наличие бомбарды создает свои требования. Необходима отчетливая игра приманки, при весьма медленной равномерной проводке. Для начала нужно запастись твистерами и виброхвостами длиной до 4 см. А джиг головка нужна компактная с укороченным крючком, с массой до 4 грамм. Короткий крючок не менее уловистый, так как окунь всегда заглатывает приманку глубоко.

А то, что крючок будет находиться только в головной части силикона, делает игру приманки свободнее и заметнее при медленном движении.

Конечно приманки, которые могут использоваться с бомбардой на этом не ограничиваются, и поле экспериментов весьма широко. Но на этапе освоений, не стоит постоянно заниматься перебором приманок, а лучше переключить внимание на поиск стай окуня и на обследование дна.

 

Тактика ловли

Основной козырь использования бомбарды заключается в медленном погружении силиконовой приманки на джиг-головке с привлекательной игрой. И этот «фокус» нужно стараться демонстрировать окуню почаще. Лучше всего спланировать приманкой вниз по свалу. Заброс нужно сделать к противоположному берегу, если позволяет ширина, или с лодки, и вести приманку с мели на глубину, не давая ей волочиться по дну. Как только достигаем бровки, тут же начинаем плавное опускание. Как правило, окунь берет в этот момент.

Но это лишь один из вариантов. Окунь на пруду бывает повсюду, и клюнуть может везде. Часто он охотится в мелководных заливах, или выныривает из глубины возле плотины. Поэтому не мельчим с дальностью заброса, а проводку создаем разнообразную. Уловистой может оказаться и медленная и быстрая, прерывистая и равномерная, с остановками длинными и короткими и без оных. Окунь при ловле с бомбардой попадается на все варианты движений, нужно подыскать лучший на сегодня стиль, а главное, как уже было сказано, заняться поиском окуня на водоеме. Например, попробовать вести бомбарду вдоль берега или над сплошными зарослями. С данной оснасткой это возможно.

Остается заметить, что современные снасти, в том числе и та, что описана выше, а также усовершенствованные приемы ловли, позволяют ловить рыбу в больших количествах. Поэтому не лишне напомнить, что все окуни пойманные с бомбардой должны быть немедленно отпущены в водоем. Это спортивная снасть, рыбалка — это спорт и отдых, к природе нужно относиться бережно.

10 вопросов по бомбарде. Кузьмин К. — Рыболовные снасти

10 вопросов по бомбарде

Кузьмин К.

Как-то незаметно придуманная когда-то в Северной Италии бомбарда «пустила корни» и в нашей стране. Если еще три-четыре года назад многие продвинутые рыболовы зачастую не имели о ней даже малейшего представления, то теперь бомбарда идет на ура. По словам сотрудников рыболовных магазинов, объемы продаж за какие-то полтора-два года возросли раз в пять-семь. И это, ясное дело, неспроста. Число наших с вами коллег, «подсевших» на этот вид рыбалки по-итальянски, растет в геометрической прогрессии.

Бомбарда и сбирулино — в чем разница?

Поначалу разница действительно была. Примерно в одно время были за­регистрированы две торговые марки -Bombarda и Sbirulino. По основной сути и то и другое было одинаково – огруженный поплавок (чаще не плавающий, а тонущий), предназначенный для дальнего заброса очень легких приманок. Но были небольшие конструктивные отличия, да и по размеру — Bombarda в среднем была больше и тяжелее, чем Sbirulino. Позже отличия стерлись, и даже сами итальянцы используют оба слова как абсолютные синонимы, если, конечно, не требуется подчеркнуть, что имеется в виду изделие с конкретной торговой маркой.

Сложно ли сделать бомбарду самому?

В первом приближении, ничего особо мудреного а конструкции бомбарды нет. Я сам начинал с некого аналога бомбарды почти за пятнадцать лет до того, как узнал об итальянском изобретении. Кусок пластмассы, ножовка, напильник да коловорот – вот все, что для этого требовалось…

Сейчас, когда в наших магазинах проблематично найти бомбарды в ши­роком конструктивном ассортименте, есть даже определенный смысл поработать своими руками, моделируя разные варианты — по форме, центровке и т. п. Можно использовать и подручные средства. В тех бомбардах, что вы видите на фото, Геннадий Калмыков нашел при­менение стрежням от шариковых ручек и миниатюрным кормушкам.

Важен ли цвет бомбарды?

«Мода» на прозрачные бомбарды (из монолитного оргстекла или водоналивные) основана на стремлении сделать этот элемент оснастки минимально заметным для рыбы. Если откровенно, то я не нахожу в этом особого смысла. Рыба, размер которой превышает размер бомбарды, ее не боится. Более того, бомбарда привлекает к себе внимание — рыба ею «интересуется», подходя со значительного расстояния, а потом находит и приманку. Иногда это видно непосредственным образом: у самой бом­барды мы замечаем водоворот, а спустя максимум секунду — ощущаем поклевку.

Непрозрачные бомбарды обычно окрашены в приглушенные темные цвета, хотя если ставилась цель сделать их менее заметными для рыбы, было бы логично красить их в светлые тона. По большому счету вопрос заметности и цвета бомбарды не заслуживает особого к себе внимания.

Бомбарды разных фирм конструктивно отличаются. Какие лучше?

В наших магазинах вы скорее найдете самые простые бомбарды из сплошного оргстекла. Они проходят чуть ли не под десятком торговых марок — Balzer. Ron Thompson. Trabucco и др., по сути, мало отличаясь друг от друга. Как базовый вариант бомбарды этого типа вполне сгодятся. Имея таких три-четыре — разного веса — можно набраться начального опыта в новом для вас виде рыбалки, а уже если понравится, стоит поискать бомбарды и более «правильной» конструкции.

Основной типаж «настоящей» бомбарды ~ это тело из относительно легкого пористого пластика или бальсы с внутренней металлической подгрузкой, расположенной чаше всего асимметрично. А если еще более конкретно: подгрузка из латуни и смещена она к противоположному антенне концу бомбарды. Возможны варианты и с другим положением центра тяжести, но именно этот — основной Именно те бомбарды, у которых центр тяжести резко смещен вперед (в «полетном» положении), позволяют выполнять самые дальние забросы. Такая бомбарда летит метров на десять-пятнадцать дальше, чем аналогичная (по весу и габаритам] из оргстекла. Разумеется, максимальная дальнобойность нужна не всегда, но все же это ведь то, ради чего и была придумана бомбарда.

«Усредненная» бомбарда — медленно тонущая. Те, что из сплошного оргстекла, относятся к этому классу, да и многие другие тоже. Есть и плавающие — в ряде случаев они имеют значительное преимущество. Как противоположность — быстро тонущие. И как самый крайний случай — свинцовые бомбарды. От обычных скользящих грузил они отличаются лишь наличием антенны и иногда — оболочкой из тонкого пластика. Если относиться к ловле на бомбарду серьезно, следует иметь все их типы (по плавучести), а также максимально широкую размерную линейку.

Здесь следует заметить, что есть и регулируемые бомбарды, плавучесть которых можно менять. Самые простые из них водоналивные, то есть исполнены по принципу хорошо знакомого многим прозрачного поплавка «бульдо». Но удобнее и эффективнее в работе те бомбарды, в которых регулировка плавучести (а также иногда балансировка), осуществляется при помощи съемных утяжеляющих элементов. Правда, такие бомбарды дороги, и. что существенно, пока крайне редко встречаются на прилавках наших рыболовных магазинов.

На разных бомбардах стоят какие-то разные надписи и индексы. Что они обозначают?

Разные фирмы используют самые разные системы обозначения свойств бомбард. Очень наглядно решен этот вопрос, например, фирмой DAM — там бомбарды трех классов (плавающие, медленно и быстро тонущие) окрашены в разные цвета.

В других случаях на бомбардах непосредственно написана принадлежность к определенному классу. На итальянском три названных выше класса будут соответственно: galleggiante, semi affondante, (super) affondante, на французском: flottant, semi plongeant, (super) plongeant.

Нередко указывают и численные индексы плавучести. Опять же, единой системы здесь нет, но чаще индекс представляет собой отношение веса бомбарды в воздухе к ее весу в воде.

Специальные удилища под бомбарду — все очень длинные. А подойдет ли тносительно короткое?

Итальянцы — родоначальники и законодатели во всем, что касается ловли на бомбарду. Это утверждение, казалось бы, самоочевидно. Однако не все здесь так однозначно.

Параллельно приходит на ум аналогия с пиццей. Тоже ведь приоритет итальянцев в этом деле трудно оспорить, однако в Москве есть места, где пиццу готовят лучше, чем на исторической родине.

Так вот и с палками для бомбарды — итальянский вариант, безусловно, хорош, но это не значит, что в наших условиях не может быть лучшего. В Италии в 90% случаев ловля на бомбарду привязана к «аквариумам», то есть прудам и небольшим окультуренным озерам с очень удобными во всех отношениях берегами. Поэтому никаких проблем «палка» длиною более 4 м своему хозяину не создает.

У нас же, когда зачастую приходится продираться сквозь кусты и забрасывать в весьма стесненных условиях, напрашивается что-то более короткое. У меня нет по этому вопросу однозначной позиции – я ловлю и классической бомбардной «палкой» от Trabucco длиной 4.4 м, и относительно короткими. И в том и в другом есть свои плюсы и минусы. Понятное дело, что для большинства тех, кто читает эти строки, вопрос формулируется предельно конкретно: какова минимально приемлемая длина?

Самая короткая «палка», которой я более или менее успешно ловил на бомбарду, была длиной 9 футов. Еще более короткая, наверное, уже создаст серьезные сложности при забросе, даже если мы уменьшим длину поводка с обычных 1,5-2 м до 1 м.

Насколько уместно обычное спиннинговое удилище для ловли с бомбардой?

Ясно, что, подыскивая подручную альтернативу специальному бомбардному удилищу, мы имеем в виду в первую очередь привычные для нас спиннинговые «палки». С учетом того, что нам, повторяю, приходится ловить в несколько иных, чем по классике жанра, условиях, иногда такая альтернатива оказывается очень даже уместной.

На ‘аквариуме» нет особого смысла форсировать дальность заброса так, чтобы она была предельно возможной. Нам же в ловле жереха (да и не только) эту задачу приходится решать очень часто. Поэтому вместо типичного итальянского удилища с выраженным концевым строем, можно (и даже нужно) воспользоваться спиннингом полупараболического строя.

Если же дальность заброса не является приоритетом номер один, то наи­более близкими к бомбардным удилищам, на которые в первую очередь стоит обратить внимание, будут спиннинги легкого класса с вклеенной монолитной вершинкой. Их можно рассматривать как переходную форму между бомбардными и обычными спиннинговыми удилищами. Тонкая и гибкая вершинка не дает четкой чувствительности «в руку», но вот визуально позволяет контролировать проводку очень хорошо. А это в данном случае имеет далеко не последнее значение.

Пробовал ловить с бомбардой на «вертушку». Не понравилось — и летит как-то не так, и поймал меньше, чем на ту же «вертушку» без бомбарды. Что здесь не правильно?

Это не случайно. Дело в том, что бомбарда, пусть это звучит абсурдно, лучше всего забрасывается… вообще без приманки. А если более предметно, то чем меньше отношение веса приманки к весу бомбарды, тем оно лучше, поэтому, к примеру, стример забрасывается дальше, чем «вертушка», если она, конечно, не размера «00». Негативный эффект разнесенных масс сказывается, когда вес приманки составляет четверть и более от веса бомбарды. Вариант, который вы можете видеть на фото, приемлем: здесь блесна весит всего лишь четыре грамма, а бомбарда — двадцать.

Если при ловле с бомбардой делать упор на вращающиеся блесны, стоит использовать относительно легкие из них — те, что без осевого груза. Полезно бывает перемонтировать несколько готовых «вертушек», сняв с них грузила.

Тогда какие приманки лучше всего сочетаются с бомбардой?

«Вертушка», с учетом сделанных замечаний, тоже сочетается. Но все же основными приманками для бомбарды являются «мухи», стримеры, вабики и «резина» без огрузки.

Как показывает опыт, от конкретной разновидности приманки может зави­сеть очень многое. Даже небольшое отличие в размере или геометрии «мухи» часто решающим образом сказывается на частоте поклевок, Поэтому при серьезном подходе к ловле на бомбарду набор приманок должен быть весьма широким.

Итальянцы часто ловят на бомбарду форель с натуральными приманками — это опарыш, специальное тесто, иногда червь. Но такую рыбалку уже трудно назвать спиннингом.

Можно ли ловить с бомбардой зимой?

Мой опыт зимней ловли с бомбардой пока невелик, да и из знакомых пока никто сколько-нибудь успешно этим не занимался. Могу, тем не менее, дать некоторые рекомендации.

Во-первых, классическая бомбардная «палка» в мороз уж точно не подой­дет. Колечки на ней стоят уж очень маленькие – они даже значительно меньше колец «Новой концепции», которые, как известно, именно из-за своего размера и низкой посадки не очень дружат с отрицательными температурами.

Во-вторых, в наиболее традиционных для зимне-спиннинговой рыбалки местах едва ли можно ожидать положительных результатов от применения плавающих бомбард. Быстро тонущие гораздо уместнее.

В-третьих, в тех немногочисленных точках, где в водоем вливается теплый сброс, и держится самая разнообразная рыба, нередко проявляя активность на поверхности, плавающая бомбарда будет работать и в середине зимы. Это, кстати уже не предположение, а реальная практика прошлого зимнего сезона. Из рыб самый характерный зимний объект «бомбардиста» — жерех, реже — голавль. Приманки — нимфы и вабики небольшого размера.

Все о ловле форели на сбирулино ( бомбарду )

Ловля озерной форели, как рыбы, которая достаточно осторожна, требует не только виртуозного владения снастью, но и применения различных  новшеств, которые предлагает индустрия рыболовных снастей.

Для того, что бы ловить рыбу успешно, невзирая на переменчивые условия рыбалки, следует не только тренировать технику ловли, но и использовать последние достижения рыболовной мысли. Естественно, за каждым новым продуктом рыболовного сегмента рынка, стоят люди, которые многое понимают в рыбалке. При этом любое новшество – это результат долгой практической работы, тестирования нового продукта на водоемах.
  К одному из таких продуктов, разработанного Fausto Buccella (известный рыболов-спортсмен из Италии, команда Balzer), относится «Бомбарда». Еще одно, не менее известное название бомбарды – сбирулино.  Бомбарда решает проблему заброса небольших и легких приманок, на большое расстояние. При использовании сбирулино вес приманки не имеет никакого значения. Заброс происходит за счет веса бомбарды.  Изначально бомбарда позиционировалась, как часть оснастки, для ловли форели, с использованием естественных наживок. Но впоследствии стала использоваться с искусственными легкими приманками.
  Бомбарда может использоваться при ловле спиннингом, нахлыстом, матчем, но самый дальний заброс у специализированных удилищ когда нужно доставить мелкую приманку на достаточно большое расстояние.

По внешнему виду бомбарда напоминает поплавок с веретенообразным телом и пустотелой антенной, внутри которой проходит леска или шнур. Бомбарда свободно двигается по леске, а в крайней точке ограничена небольшим демпфером, который смягчает нагрузки при забросе.  Можно разделить два способа монтажа – полностью скользящий монтаж и скользящий монтаж с ограничителем (обычно силиконовый стопор), который надет на леску, выше сбирулино.
  Веретенообразное тело может быть сделано из пластика или бальзы. Тело бомбарды отгружено свинцовыми или латунными грузами. Существуют модели, на которых можно менять вес, за счет съемных грузовых сегментов. Бомбарда может иметь покрашенное или прозрачное тело. Для ловли в темное время суток, есть модели с нанесенным люминесцентным покрытием. Для ловли озерной форели, наиболее приемлимы бомбарды с прозрачным телом. Такие модели практически невидимы в воде, что очень важно при ловле форели, которая обладает прекрасным зрением.  
  Бомбарды классифицируются на: плавающие, медленно тонущие, быстро тонущие. У каждого класса своя область применения, в зависимости от условий на водоеме.         

  В зависимости от размещения груза в теле бомбарды, она ведет в воде по-разному. По размещению грузов бомбарды делятся на типы:
 «Magic» — грузы расположены в теле, в противоположных концах. Бомбарда занимает в воде только горизонтальное положение. Такие модели являются наиболее чувствительными. Горизонтальное положение не зависит от натяжения лески.
«Match» — загружена верхняя часть бомбарды. При выполнении проводки занимает положение, близкое к горизонтальному. На паузе опускается верхней частью вниз.
«Competition» — отгрузка размещена в естественном центре тяжести. Ее поведение в воде, при проводке можно сравнить с движением качели, только с большей степенью свободы. При прямой проводке сохраняет горизонтальное положение. Обладает большой управляемостью и большим количеством вариантов проводок.
«Moretto» — груз размещен по всей длине тела. Из-за этого бомбарда не совершает резких рывков при проводке. Хорошо подходит для ловли в толще воды и придонном слое.
«Classiche» — груз находится в нижней части. Это делает такие модели наиболее дальнобойными. На паузе, из-за передней отгрузки, идет практически вертикально вниз.      

  Снасти применяемые для ловли с бомбардой

Лучше всего применять специализированные удилища

  Длина удилищ может колебаться от 3.3м , до 4,2 м.  Обязательное условие подбора удилища – тест бланка не должен быть меньше, чем вес бомбарды (сбирулино) . Оптимальный вариант – когда вес оснастки находится в средине тестового диапазона удилища. Катушка применяется из спиннингового ли матчевого диапазона.
  Что касается выбора лески или шнура, то здесь, учитывая особенности ловли озерной форели, однозначно сказать сложно. Нужно учитывать прозрачность воды (шнур форель видит лучше). Однако можно пойти по комбинированному варианту – шнур и флюокарбоновая леска. Но нужно понимать, что с плетеной леской дистанция заброса значительно возрастает. При использовании матчевого способа ловли форели с бомбардой – однозначно используется монолеска.

  При проводке мелких приманок, за исключением воблеров, возможно закручивание поводка. Для того, что бы уменьшить вероятность закручивания, между поводком и основной леской или шнуром устанавливается вертлюжок, причем хорошего качества.  Длина поводка 1-1,5 м. Диаметр лески для ловли форели не более 0,2 мм. Крючки, только известных производителей, сделанных из тонкой проволоки.
  Ловля озерной форели, с использованием бомбарды, может вестись, с использованием искусственных приманок (мушки, стримеры, воблеры, вращающиеся блесны) и натуральных наживок. Преимущества использования бомбарды – возможность дальнего заброса самых легких приманок, возможность облавливания всех горизонтов водоема, при помощи медленно тонущей бомбарды. Кроме этого облавливаются придонные слои при использовании тонущей бомбарды и поверхностный горизонт, при использовании плавающих моделей бомбард.                  
  Из-за применения длинных поводков, возможны перехлесты. Вероятность перехлеста сокращается, если использовать следующий прием: в последней фазе полета оснастки, сход лески со шпули притормаживается. Происходит распрямление поводка и первой в воду падает приманка, а затем только бомбарда.
  Все, что написано выше, только общие рекомендации, по применению бомбарды. Основные моменты познаются только на водоеме. И на все вопросы, ответы может дать, только форель.   

Бомбардировка — обзор | ScienceDirect Topics

13.6.1 Ионная бомбардировка

Зарядка с помощью ионной бомбардировки происходит при приложении высокого напряжения между двумя электродами, так что газ вблизи электродов ионизируется и образует коронный разряд, непрерывный поток газообразных ионов. Минеральные частицы, проходящие через эту корону, бомбардируются потоком ионов и приобретают заряд. Аналогичный механизм приложения заряда используется в электрофильтрах, используемых для удаления мелких твердых частиц из протекающих газовых потоков.В приложениях для разделения минералов разная проводимость заряженных минеральных частиц приводит к разным скоростям распада заряда и, соответственно, разным силам, действующим на частицы.

Типичным сепаратором, использующим коронный разряд, является сепаратор с роликами высокого напряжения (HTR) (рис. 13.29). В этом сепараторе сырье, представляющее собой смесь рудных минералов с различной восприимчивостью к поверхностному заряду, подается во вращающийся барабан, изготовленный из мягкой стали или какого-либо другого проводящего материала, который заземлен через свои опорные подшипники.Электродный узел, состоящий из латунной трубки, перед которой поддерживается отрезок тонкой проволоки, охватывает всю длину рулона и снабжается полностью выпрямленным источником постоянного тока до 50 кВ, обычно отрицательной полярности. Вместе эти два электрода создают плотный высоковольтный разряд. Тонкая проволока легко разряжается, в то время как большой электрод имеет короткое, плотное, неразряжающееся поле. Эта комбинация создает сильную структуру разряда, которая может быть направлена ​​в определенном направлении и сконцентрирована в очень узкой дуге.Подаваемое напряжение должно быть таким, чтобы происходила ионизация воздуха. Следует избегать дугового разряда между электродом и валком, так как это нарушает ионизацию.

Рисунок 13.29. Схема сепаратора HTR.

Когда происходит ионизация, минеральные частицы получают аэрозольный разряд ионов, который придает всем частицам в поле короны поверхностный заряд. Когда барабан HTR вращается и частицы перемещаются за пределы поля короны, частицы со слабой проводимостью сохраняют высокий поверхностный заряд, заставляя их притягиваться к поверхности ротора и прикрепляться к ней.Это часто называют закреплением силой изображения (рис. 13.30), и это можно объяснить тем, что заряженная минеральная частица индуцирует на роторе заряд противоположного знака (Dance and Morrison, 1992). Закрепленные частицы удаляются с поверхности ротора либо за счет возможного распада их поверхностного заряда, либо механически с помощью щетки.

Рисунок 13.30. Представление силы закрепления непроводящей частицы в сепараторе HTR

(любезно предоставлено OreKinetics).

Частицы с относительно высокой электропроводностью теряют свой поверхностный заряд, так как заряд быстро рассеивается на заземленном роторе. Затем центробежная сила ротора вместе с силами гравитации и трения способна отбрасывать эти частицы от валка и от частиц с относительно низкой проводимостью, которые остаются закрепленными, так что образуются два потока частиц, которые могут собираться отдельно через использование разветвителя. Разделение можно оптимизировать, изменяя положение делителя.Однако предсказание траекторий частиц из сепаратора HTR является сложной задачей, как указали Edward et al. (1995) показали, что частицы не ускоряются мгновенно до скорости валка из-за скольжения по поверхности ротора.

В промышленности сепараторы HTR в основном используются при переработке тяжелых минеральных песков (Dance and Morrison, 1992). Другие области применения включают очистку угля (Butcher and Rowson, 1995) и переработку металлов из пластиковых отходов (Dascalescu et al., 1993). В таблице 13.2 показаны типичные минералы, которые либо прикрепляются к ротору, либо выбрасываются из него во время разделения HTR.

Таблица 13.2. Типичная проводимость и поведение минералов в сепараторе высокого натяжения

BARITE Лимонит 9 0029

непроводящие минералы (закрепленные)	проводящие минералы (брошенные)
Apatite	Cassiterite
CHROMITE
кальцит	Алмазный
Уголь	шпат
Корунд	Галена
Гранат	Золото
Гипс	гематит
Kyanite	ильменит
Монацит
	Кварц Магнетит
	шеелит пирит
	Sillimonite рутил
	шпинель Сфалерит
	турмалин Стибнит
Циркон	Танталит
	Вольфрамит

Комбинация закрепления и подъема может быть создана с помощью третьего «статического» электрода, следующего за электродами коронного разряда достаточного диаметра с электродами коронного разряда с диаметром. Проводящие частицы, выбрасываемые из ротора, притягиваются к этому третьему электроду, и комбинированный процесс обеспечивает очень широкое и отчетливое разделение между проводящими частицами (поднятыми с поверхности ротора) и непроводящими частицами (прикрепленными к поверхности ротора).

Сепараторы высокого напряжения работают с сырьем, содержащим частицы размером 60–500 мкм. Размер частиц влияет на характер разделения, так как поверхностный заряд на крупных частицах ниже по отношению к их массе, чем на мелких частицах.Таким образом, крупная частица легче выбрасывается с поверхности валка, а проводящая фракция (частицы, выброшенные из ротора) часто содержит небольшую долю крупных непроводников. Точно так же чем мельче частицы, тем больше на них влияет поверхностный заряд, а непроводящая фракция часто содержит некоторое количество мелких проводящих частиц. Это перекрестное загрязнение можно также интерпретировать с точки зрения взаимодействия между центробежной силой, действующей на частицу, и силой изображения, прижимающей заряженную частицу к заземленной поверхности. Центробежная сила зависит от массы частицы, а сила изображения зависит от площади поверхности (поскольку заряд накапливается на поверхности частицы), поэтому центробежная сила доминирует при крупных размерах частиц (Dance and Morrison, 1992; Свобода, 1993). .

Некоторые машинные факторы, влияющие на работу сепаратора HTR, включают: геометрию узла электрода, напряжение и полярность электрода, скорость вращения ротора, диаметр ротора и положение делителя (Dance and Morrison, 1992).Больший диаметр ротора способствует увеличению извлечения, а меньший диаметр ротора улучшает качество проводящей фракции (Свобода, 1993). Аналогичная зависимость существует для плотности частиц, скорости ротора и коэффициента трения между частицей и поверхностью ротора, так что селективность разделения максимальна при низкой плотности частиц, малом диаметре ротора, высокой скорости ротора и высоком коэффициенте трения (Свобода, 1993). Влияние скорости ротора на разделение является сложным и зависит от проводимости данной частицы, поскольку действие увеличения скорости ротора уменьшает время, доступное для распада заряда. Таким образом, увеличение скорости вращения ротора увеличивает вероятность того, что проводящая минеральная частица будет сообщаться с непроводящей фракцией, в то время как высокие скорости вращения ротора также будут увеличивать центробежную силу, действующую на непроводящую частицу, так что с большей вероятностью она будет неправильно сообщаться с проводящей фракцией ( Свобода, 1993). Другими словами, увеличение скорости вращения ротора одновременно увеличивает минимальный размер частиц, необходимый для того, чтобы проводящая частица выбрасывалась из ротора, и одновременно уменьшал максимальный размер непроводящих частиц, которые будут прикреплены к ротору (Свобода, 1993).

В то время как при HTR-сепарации в первую очередь используются различия в электропроводности между минералами, не менее важным критерием успешной работы является наличие по крайней мере одного вида минерала с высокой электропроводностью (в абсолютном выражении) в сырье для сепаратора. Свобода (1993) показала, что очень большие различия в проводимостях минералов (до порядка величины) не приведут к резкому разделению, если оба минерала являются слабыми проводниками. И наоборот, два сильно проводящих минерала можно разделить лишь при небольшой разнице в их проводимостях.

Сепараторы HTR на протяжении десятилетий были одной из опор отрасли добычи минеральных песков. В этот период произошло очень мало развития машин; их обычно плохое разделение за один проход допускается и преодолевается за счет использования нескольких машин и нескольких потоков рециркуляции. Тем не менее, в последние несколько лет начали появляться новые инновационные конструкции как от новых, так и от уже известных производителей. Roche Mining (MT) разработала сепаратор Carara HTR, который включает в себя дополнительный статический электрод с изолированной пластиной, помогающий отклонить путь проводящих частиц, выбрасываемых из ротора (Germain et al., 2003). Outokumpu Technology разработала сепаратор eForce HTR, который также включает в себя дополнительные статические электроды, а также электростатический классификатор подачи (Elder and Yan, 2003).

Компания OreKinetics представила новую машину CoronaStat (рис. 13.31), которая представляет собой значительное усовершенствование существующих конструкций HTR, поскольку в ней используются дополнительные статические электроды для повышения эффективности разделения. В отличие от существующих машин, статические электроды не открыты, что делает работу машин более безопасной.Ключевым усовершенствованием конструкции CoronaStat по сравнению с традиционными сепараторами HTR является наличие индукционных электродов, которые одновременно увеличивают силу закрепления непроводящих частиц и скорость снижения заряда проводящих частиц (рис. 13.32). Это приводит к большему расстоянию между двумя потоками частиц и, следовательно, к лучшему разделению.

Рисунок 13.31. Схема сепаратора CoronaStat

(предоставлено OreKinetics).

Рисунок 13.32. Эффект индукционного электрода в сепараторе CoronaStat

(любезно предоставлено OreKinetics).

Инструкция по эксплуатации и уходу за надувной лодкой

Плоты для накачивания и спуска

Чтобы правильно надуть плот NRS, откройте все клапаны и двигайтесь вокруг лодки по часовой стрелке, равномерно заполняя каждую камеру, пока она не примет форму. Затем обойдите лодку против часовой стрелки, создав давление в каждой камере. Трубки должны быть заполнены максимум до 2,5 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм). После того, как основные камеры надуты, надувайте перегородки до тех пор, пока каждая из них не примет форму.Затем долейте до твердого состояния (около 2–2,5 фунтов на квадратный дюйм). Если плотный пол является самоопрокидывающимся, накачайте пол до тех пор, пока клапан сброса давления не выпустит небольшое количество воздуха. Максимальное давление накачки для полов NRS составляет 2,5 фунта на кв. дюйм. Правильно надутая лодка все равно должна немного «поддаваться».

При изменении температуры воздуха давление в камерах плота должно регулироваться. Изменения температуры часто приводят к чрезмерному надуванию плота. Например, холодные утренние температуры снижают давление в лодке.Канотье добавляет дополнительный воздух. Позже, когда погода потеплеет, плот станет твердым как камень. Это часто происходит после обеденных перерывов, когда лодка стоит на жарком солнце. Вы должны выпустить немного воздуха, потому что это избыточное давление может привести к серьезным проблемам.

Современные высококачественные плоты могут выдерживать значительно более высокое давление, чем указано производителем, без каких-либо краткосрочных эффектов. Однако чрезмерное надувание натягивает швы и может вызвать проблемы в более позднем сроке службы плота.Наибольшую опасность чрезмерного надувания представляет взрывная декомпрессия. Если чрезмерно надутый плот ударится об острый предмет с достаточной силой, чтобы проколоть материал, трубка может взорваться. Гарантия на изделие NRS не распространяется на взрывную декомпрессию.

Чтобы правильно сдуть лодку NRS, откройте клапаны на поперечинах, дне и последней камере, которая была заполнена перед доливом. Это снимет давление со всех камер одновременно. Затем продолжайте движение по лодке, открывая оставшиеся клапаны.

Накачка и сдувание надувных каяков

Чтобы правильно надуть NRS IK, накачайте обе основные трубки, пока они не примут форму. Затем доведите до затвердения, максимум до 2,5 фунтов на квадратный дюйм. Из-за небольшого размера трубки допустимо незначительное чрезмерное надувание трубок для повышения производительности. Затем надуйте пол, пока предохранительный клапан не выпустит небольшое количество воздуха. Наконец, накачайте форсунки снова до максимального давления 2,5 фунта на квадратный дюйм.

Чтобы правильно сдуть IK, просто откройте все клапаны.

Накачка и сдувание катамаранов

Чтобы правильно надуть NRS Cataraft, откройте все клапаны, надуйте центральную камеру каждой трубы, пока она не примет форму. Затем надуйте внешние камеры максимум до 2,5 фунтов на квадратный дюйм. Наконец, заполните центральную камеру до 2,5 фунтов на квадратный дюйм.

Чтобы правильно сдуть воздух, заблокируйте клапан центральной камеры каждой трубки. Это позволит сбросить давление из всех камер одновременно. Затем заблокируйте оставшийся клапан.

Монтажная рама

Крепление к плотной раме

Во-первых, убедитесь, что вы выбрали правильную раму для своей лодки, посоветовавшись с представителем службы поддержки клиентов NRS о модели и размерах. Внимательно следуйте инструкциям по сборке рамы. После сборки рамы установите ее на лодку. Как правило, рама опирается на пятна износа, но бывают и исключения. (Кормовой шпангоут опирается на ахтерштевень лодки). Когда рама будет расположена там, где вы хотите (обычно по центру лодки), прикрепите ее к D-образным кольцам плота с помощью ремней NRS HD. Сожмите туго, держа раму прямо и по центру.

Крепление на раму катамарана

Метод проб и ошибок — ключевая фраза здесь.Как правило, вы хотите, чтобы вес был немного впереди бокового центра труб. На одноместных спортивных рамах гребец должен сидеть впереди центра лодки. На туринговых рамах с 2+ сиденьями общий вес может быть ближе к центру лодки. Это улучшит тактико-технические характеристики и предотвратит «нос» лодки или высоко поднятый нос.

Начните с размещения рамы таким образом, чтобы вес был распределен немного вперед. Затем привяжите внешние D-образные кольца к верхним боковым направляющим, закрепив их, пока они не затянутся. Затем прикрепите внутренние D-образные кольца к нижним боковым рейкам или к передним и задним скобам для углов рамы. Плотно затяните их. Это подтянет трубу к раме и затянет внешние ремни. Выровняйте другую трубку напротив первой и повторите эти шаги.

Клапаны

Все лодки NRS, построенные после 1995 года, оснащены клапанами Leafield. Плоты, построенные в период с 1996 по февраль 1999 года, имеют клапан Leafield B7. Плоты, построенные после февраля 1999 года, имеют клапан Leafield C7.Мы считаем, что эти клапаны являются самыми качественными и функциональными на рынке.

Открытие и закрытие клапанов

Чтобы открыть клапан, отвинтите пластиковую крышку. Затем нажмите на подпружиненный шток внутри клапана и поверните против часовой стрелки. Клапан заблокируется в открытом положении. Чтобы закрыть клапан, нажмите на шток и поверните его по часовой стрелке. Шток поднимется в закрытое положение. Наконец, завинтите пластиковую крышку обратно, чтобы создать воздухонепроницаемое и водонепроницаемое уплотнение.

Клапан сброса давления (PRV)

Все лодки NRS с надувным дном (самовсасывающиеся) имеют второй клапан, называемый клапаном сброса давления (PRV). Этот клапан является очень важной частью напольной системы. Все надувные полы NRS имеют двутавровые балки, образующие выступы, которые вы видите на полу. Если пол накачивается до давления выше 2,5 фунтов на квадратный дюйм, срок службы вашей лодки может сократиться. Чтобы решить эту проблему, мы устанавливаем предохранительные клапаны, которые сбрасывают любое избыточное давление выше 2.5 фунтов на квадратный дюйм.

Очистка заливных клапанов

Если ваши клапаны негерметичны, возможно, в клапан попала грязь или песок. Очистка клапана должна решить эту проблему. Сначала сдуйте трубку клапана, который нужно очистить. Продуйте воздухом клапан в открытом положении, чтобы удалить все загрязнения. Окуните ватный тампон в защитное средство 303 и протрите внутреннюю часть клапана. Резиновое уплотнение клапана в нижней части штока клапана является наиболее важной частью клапана, которую необходимо очистить. После тщательной очистки клапана снова надуйте трубку. (Возможно, вам придется снять клапан с плота, чтобы полностью очистить его. См. указания ниже.)

Очистка клапанов сброса давления (PRV)

Из-за своего расположения в лодке предохранительный клапан чаще нуждается в очистке, чем наполнительные клапаны. Его необходимо очищать, когда пол не находится под давлением в течение длительного периода времени. PRV легко чистить. С надутым полом ослабьте предохранительный клапан с помощью ключа для клапанов, поворачивая его против часовой стрелки, пока небольшой объем воздуха не начнет выходить с шипением.Затем полностью сдуйте пол, открыв клапан заполнения пола. Теперь открутите PRV от пола. Не потеряйте пластиковую гайку внутри пола. Промойте внутреннюю часть предохранительного клапана чистой водой. Продувание воздухом через предохранительный клапан облегчает очистку. Вручную закрутите предохранительный клапан на место, затем снова накачайте пол и затяните предохранительный клапан с помощью гаечного ключа. Примечание. Если после очистки предохранительный клапан по-прежнему не держит давление воздуха, установите резиновую заглушку из ремонтного комплекта на отверстие предохранительного клапана, чтобы предотвратить утечку.Пока вы не замените предохранительный клапан, вам придется следить за давлением в полу, чтобы убедиться, что он не надувается слишком сильно.

Очистка/замена клапана для заливного клапана Leafield B7

(используется на лодках NRS с 1996 г. по февраль 1999 г.)

Если наполнительный клапан B7 по-прежнему не удерживает воздух после рекомендованной выше очистки, необходимо отвинтить клапан, чтобы проверить внутреннюю часть клапана. Сюда входят пластиковый шток, пружина и резиновое уплотнение клапана в основании штока.Когда трубка надута, поверните ключ клапана против часовой стрелки, чтобы ослабить клапан, затем сдуйте трубку. После спуска воздуха из трубки полностью отвинтите клапан. Не потеряйте нижнюю часть клапана внутри трубки. Узел штока клапана находится во внутренней части клапана, что усложняет работу с ним. Нажмите на шток клапана и поверните его против часовой стрелки, чтобы он удерживался в открытом положении. Переверните клапан вверх дном, чтобы резиновое седло клапана было обращено к отверстию.Осмотрите уплотняющую поверхность резинового седла клапана на наличие мусора, который не был удален во время процедуры внешней очистки. Если обнаружен мусор, его легко очистить тампоном, смоченным в 303 Protectant или спирте.

Если мусора не обнаружено, проверьте резиновое уплотнение клапана на наличие разрывов или дефектов. Если уплотнение повреждено, узел штока можно заменить с помощью ремонтного комплекта для клапанов Leafield B7 и A7. Белый пластиковый шток и резиновое уплотнение клапана, входящие в комплект, свинчиваются вместе.Эти же детали в оригинальном клапане отлиты вместе. Чтобы заменить эти детали, вам придется отломать старый шток. Снимите старый шток, пружину и резиновое уплотнение. Вставьте новый шток и пружину в корпус клапана и поверните в открытое положение. Переверните клапан и навинтите на шток новое резиновое уплотнение клапана. Поверните клапан в закрытое положение, снова переверните клапан и поместите его в отверстие клапана. Затяните верхнюю половину клапана вручную. Надуйте трубку и затяните клапан ключом.

Очистка/замена клапана для клапанов Leafield C7

(используется на лодках NRS после февраля 1999 г.)

Узел клапана C7 включает пластиковый шток, пружину и резиновое уплотнение клапана в основании штока. Если процедура внешней очистки, описанная выше, не устранила утечку, вам потребуется отвинтить клапан. Все движущиеся части клапана находятся во внешней части клапана, поэтому к ним легко получить доступ и очистить. Когда трубка надута, ослабьте клапан, повернув ключ клапана против часовой стрелки, затем сдуйте трубку.После спуска воздуха из трубки полностью отвинтите клапан. Не потеряйте серую пластиковую основу внутри тубы. Осмотрите уплотняющую поверхность резинового седла клапана на наличие мусора, который не был удален во время процедуры внешней очистки. Если обнаружен мусор, его легко очистить тампоном, смоченным в 303 Protectant или спирте.

Если мусора не обнаружено, проверьте резиновое уплотнение клапана на наличие разрывов или дефектов. Если уплотнение повреждено, узел штока можно заменить с помощью комплекта для ремонта клапана C7 Leafield Valve Repair Kit>.Резиновое уплотнение клапана надевается на расширенный наконечник у основания штока клапана, поэтому можно легко заменить весь узел штока клапана. Вкрутите клапан обратно в серое основание внутри трубки, затянув вручную. Затем надуйте трубку и полностью затяните клапан ключом для клапанов.

Техническое обслуживание и очистка

Ответственность за предотвращение или устранение влаги внутри труб и пола лодки лежит на владельце. Ремонт на реке может неизбежно оставить некоторое количество влаги в трубах.Оставляя клапаны открытыми в сырую погоду, влага может скапливаться в трубах и на полу. Нахождение влаги в трубах в течение длительного времени может привести к плесени и порче. Чтобы предотвратить накопление влаги или плесени, откройте клапан камеры и высушите, продувая воздух в трубку с помощью пылесоса или насоса. Несколько раз обменяйте воздух, чтобы удалить влагу. Если возможно, снимите клапан и вставьте воздушный шланг через отверстие клапана. Дайте воздуху течь непрерывно в течение нескольких часов, пока не исчезнет вся влага.Надлежащий уход и техническое обслуживание улучшают внешний вид и долговечность лодки. Очищайте и проверяйте лодку после каждого использования. NRS рекомендует 303 Protectant для длительного ухода за лодкой. Периодическое нанесение на лодку 303 продлит срок службы ткани.

Ремонт лодок

Пошаговые инструкции с иллюстрациями см. в Инструкции по ремонту лодок Hypalon®

.

Транспорт

При транспортировке примите все меры предосторожности, чтобы вода не попала в трубки.Если вы перевозите лодку в надутом состоянии, стравите давление воздуха, чтобы лодка «поддалась» под давлением рук. Помните об осторожности в отношении изменений температуры, влияющих на давление, особенно под прямыми солнечными лучами. Моряки иногда не думают о влиянии большей высоты на давление. Перед поездкой на большую высоту уменьшите давление. Независимо от того, перевозите ли вы свою лодку в надутом или спущенном состоянии, убедитесь, что все колпачки клапанов на месте. Осмотрите груз на наличие каких-либо предметов, которые могут натирать, стирать или прокалывать ткань лодки.Помните, что любой песок или другой мусор, оставшийся в лодке, может привести к износу ткани во время транспортировки, особенно если лодка сдута. Лодочная сумка NRS — отличный способ защитить надувную лодку от мусора во время транспортировки.

Хранение

Если возможно, дайте лодке высохнуть, прежде чем сдувать воздух. Сверните и упакуйте лодку, оставив в тубах естественный воздух. Не используйте пылесос для отсасывания остаточного воздуха, если только этого не требуют процедуры упаковки.Перед хранением убедитесь, что все колпачки клапанов на месте. Если возможно, храните лодку в разложенном виде в прохладном месте с небольшим количеством воздуха в трубах. Если это невозможно, храните в тех же условиях в свободном скрученном виде.

Ограниченная гарантия NRS

На все лодки NRS первоначальному владельцу распространяется полная гарантия отсутствия дефектов материалов и изготовления в соответствии с условиями, перечисленными ниже. Подробную информацию о гарантии на надувные изделия NRS можно найти здесь.

Bombard COMMANDO C3/380 Нежная и надувная лодка

Описание

Bombard COMMANDO C3/380
Commando c3 — это лодка, предназначенная для активных действий, с жестким килем и алюминиевым полом.Он прослеживает свой курс с силой и точностью при любых обстоятельствах. Неудивительно, что он привлекает исследователей, любителей рыбалки или подводной охоты.

Плюсы:

• Моноблочный пол из анодированного алюминия, устойчивый к гниению, коррозии и ударам.
• Противоизносная полоса со сверхшироким профилем
• Жесткий киль из 3 шарнирных элементов (эксклюзивно для Bombard): сборка без инструментов и форма корпуса типа «чайка».
• Жесткий киль из 3-х шарнирных элементов с возможностью быстрой сборки без инструментов
• Моноблочная палуба из анодированного алюминия с поручнем
• Одна алюминиевая опорная плита для двигателя
• Точка крепления для спуска колес
• Два сливных отверстия для промывки

Плавучая трубка Ткань Strongan™ Duotex™ 2×1100 децитекс

Собрана термобандажной сваркой

Клапан Easy push

Крепление потолочной линии + передний комингс

Дефлекторная планка со сверхшироким профилем, защищающая от истирания

2 D-образных буксирных кольца

8 2 Подъемные кольца «D»

Четыре внешние ручки

Одна передняя металлическая ручка

Усиление конуса

Стандартное оборудование

• 2 Транспортные сумки с несколькими карманами
• Два весла
• Один воздушный насос
• Один воздушный насос
• Одному обслуживанию Набор инструментов
• Один руководство пользователя

Дополнительное оборудование

• 1-местный жокейный консоль
• Mini -Козоле на скамейке
• Скамейка на рельсе
• Жесткая палуба + лоскут
• Удача
• Держатель для удочек
• швартовки
• Маневрирующий ролик
• Электрический насос с регулятором 12 В
• Жесткая боковая лестница
• Браво индикатор давления

Отказ от ответственности: Подвесной двигатель и прицеп не включены в объявленную цену. Мы можем установить двигатель по вашему выбору в этот пакет, мы рекомендуем, конечно, Mariner или Mercury, поскольку у них есть несколько замечательных моделей. Прицепы мы являемся дилерами Extreme и Indespension. Так что свяжитесь с нами, и давайте спланируем вашу следующую лодку!

Только зарегистрированные клиенты, которые приобрели этот продукт, могут оставить отзыв.

2.2: Масс-спектрометрия – Химия LibreTexts

Принципы масс-спектрометрии и современные приложения

Масс-спектрометрия (МС) — это мощный метод характеризации, используемый для идентификации широкого спектра химических соединений.В самом простом случае МС — это просто инструмент для определения молекулярной массы химических веществ в образце. Однако с высоким разрешением современных машин можно различать изомеры, изотопы и даже соединения с номинально одинаковыми молекулярными массами. Были составлены библиотеки масс-спектров, которые позволяют быстро идентифицировать большинство известных соединений, включая белки размером до 100 кДа (100 000 а. е.м.).

Масс-спектрометры разделяют соединения на основе свойства, известного как отношение массы к заряду.Образец, который необходимо идентифицировать, сначала ионизируется, а затем проходит через какое-либо магнитное поле. Основываясь на таких параметрах, как время, необходимое молекуле, чтобы пройти определенное расстояние, или величина отклонения, вызванного полем, можно рассчитать массу иона. Как будет показано ниже, существует множество методов ионизации и обнаружения соединений.

Ограничения MS обычно связаны с соединениями, которые не легко ионизируются или разлагаются при ионизации.Геометрические изомеры, как правило, легко различимы, но различия в хиральности устранить нелегко. Осложнения также могут возникнуть из-за образцов, которые трудно растворить в обычных растворителях.

Методы ионизации

Электронный удар (ЭИ)

При ионизации электронным ударом испаряемый образец пропускают через пучок электронов. Луч высокой энергии (обычно 70 эВ) удаляет электроны из молекул образца, оставляя положительно заряженные радикалы. Молекулярный ион обычно нестабилен и подвергается разложению или перегруппировке с образованием ионов-фрагментов. Из-за этого электронный удар классифицируется как метод «жесткой» ионизации. Что касается металлосодержащих соединений, то фрагменты в EI почти всегда будут содержать атом металла (т.е. фрагменты от [ML _n ] ^+• до [ML _n-1 ] ⁺ + L ^• , не ML _n-1 ^• + L ⁺ ). Одним из основных ограничений ЭУ является то, что образец должен быть летучим и термически стабильным.

Химическая ионизация (ХИ)

При химической ионизации образец вводится в камеру, заполненную избыточным газом-реагентом (например, метаном). Газ-реагент ионизируется электронами, образуя плазму с частицами, такими как CH ₅ ⁺ , которые реагируют с образцом с образованием псевдомолекулярного иона [M+H] ⁺ . Поскольку ХИ не включает радикальные реакции, фрагментация образца обычно намного ниже, чем у ЭИ. ХИ также может работать в отрицательном режиме (для генерации анионов) с использованием различных газов-реагентов.Например, смесь CH ₄ и NO ₂ будет генерировать ионы гидроксида, которые могут отрывать протоны с образованием соединений [M-H] ^— . Родственный метод, химическая ионизация при атмосферном давлении (APCI), доставляет образец в виде нейтрального аэрозоля, который затем ионизируется коронным разрядом, производя ионы аналогично тому, как описано выше. APCI особенно подходит для низкомолекулярных неполярных частиц, которые не могут быть легко проанализированы другими распространенными методами, такими как ESI.

Полевая ионизация/десорбция

Полевая ионизация и десорбция — два тесно связанных метода, использующих квантовое туннелирование электронов для генерации ионов. Как правило, к электроду с острым кончиком прикладывается высокий положительный потенциал, что приводит к высокому градиенту потенциала на конце. Рисунок \(\PageIndex{1}\). Когда образец достигает этого поля, происходит туннелирование электронов с образованием катиона, который отталкивается в масс-анализатор. При полевой ионизации используются газообразные образцы, тогда как при полевой десорбции образец адсорбируется непосредственно на электроде.Оба этих метода являются мягкими , что приводит к получению ионов с низкой энергией, которые трудно фрагментировать.

Рисунок \(\PageIndex{1}\) Схема полевой ионизации.

Ионизация электрораспылением (ESI)

В ESI сильно заряженный аэрозоль генерируется из образца в растворе. По мере того, как капли сжимаются из-за испарения, плотность заряда увеличивается до тех пор, пока не произойдет -кулоновый взрыв , образующий дочерние капли, которые повторяют процесс до тех пор, пока не будут генерироваться отдельные ионы образца (рис. \(\PageIndex{2}\).Одним из ограничений является требование, чтобы образец был растворимым. ESI лучше всего применять к заряженным, полярным или основным соединениям.

Рисунок \(\PageIndex{2}\) Схема ионизации электрораспылением.

Матричная лазерная десорбционная ионизация (MALDI)

Лазерная десорбционная ионизация генерирует ионы путем абляции с поверхности с помощью импульсного лазера. Этот метод значительно улучшается за счет добавления матрицы, кристаллизованной вместе с образцом. При облучении образца образуется шлейф десорбированных молекул.Считается, что в этом шлейфе происходит ионизация за счет разнообразных химических и физических взаимодействий между образцом и матрицей (рис. \(\PageIndex{3}\)). Одним из основных преимуществ MALDI является то, что он производит почти исключительно однозарядные ионы и может использоваться для улетучивания частиц с чрезвычайно высокой молекулярной массой, таких как полимеры и белки. Родственный метод, десорбционная ионизация на кремнии (DIOS), также использует лазерную десорбцию, но образец иммобилизуется на поверхности пористой кремния без матрицы.Это позволяет изучать низкомолекулярные соединения, которые могут быть скрыты матричными пиками в обычном MALDI.

Рисунок \(\PageIndex{3}\) Схема ионизации с помощью матричной лазерной десорбции.

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС)

Плазменная горелка, генерируемая электромагнитной индукцией, используется для ионизации образцов. Поскольку эффективная температура плазмы составляет около 10 000 °C, образцы распадаются на ионы составляющих их элементов. Таким образом, вся химическая информация теряется, и метод лучше всего подходит для элементного анализа.ICP-MS обычно используется для анализа микроэлементов.

Бомбардировка быстрыми атомами (FAB) и масс-спектрометрия вторичных ионов (SIMS)

Оба эти метода включают распыление образца для создания индивидуальных ионов; FAB использует поток атомов инертного газа (аргон или ксенон), тогда как SIMS использует ионы, такие как Cs ⁺ . Ионизация происходит за счет переноса заряда между ионами и образцом или за счет протонирования матричного материала (рис. \(\PageIndex{4}\)). Можно анализировать как твердые, так и жидкие образцы. Уникальным аспектом этих методов анализа твердых тел является возможность проводить профилирование по глубине из-за разрушительного характера метода ионизации.

Рисунок \(\PageIndex{4}\) Схема ионизации бомбардировкой быстрыми атомами.

Выбор метода ионизации

В зависимости от информации, необходимой для масс-спектрометрического анализа, могут потребоваться различные методы ионизации. Например, метод жесткой ионизации, такой как электронный удар, может быть использован для сложной молекулы, чтобы определить составные части путем фрагментации.С другой стороны, для улетучивания высокомолекулярного образца полимера или белка может потребоваться метод ионизации, такой как MALDI. Часто образцы можно легко анализировать с использованием нескольких методов ионизации, и выбор упрощается до выбора наиболее удобного метода. Например, ионизацию электрораспылением можно легко сочетать с системами жидкостной хроматографии, поскольку не требуется дополнительной подготовки проб. Таблица \(\PageIndex{1}\) содержит краткое руководство по методам ионизации, обычно применяемым к различным типам образцов.

Таблица \(\PageIndex{1}\) Силы различных методов ионизации

Требуемая информация	Метод ионизации
Элементный анализ	Индуктивно-связанная плазма
Профилирование по глубине	Бомбардировка быстрыми атомами/масс-спектроскопия вторичных ионов
Химический состав/анализ компонентов (желательна фрагментация)	Электронный удар
Молекулярная идентификация соединений, растворимых в обычных растворителях	Ионизация электрораспылением
Молекулярная идентификация углеводородных соединений	Полевая ионизация
Идентификация молекулярных видов высокомолекулярных соединений	Матричная лазерная десорбционная ионизация
Идентификация молекулярных видов галогенсодержащих соединений	Химическая ионизация (отрицательный режим)

Масс-анализаторы

секторов

Магнитное или электрическое поле используется для отклонения ионов по криволинейным траекториям в зависимости от соотношения m / z , при этом более тяжелые ионы испытывают меньшее отклонение (рис. \(\PageIndex{5}\)).Ионы фокусируются на щели детектора за счет изменения напряженности поля; масс-спектр создается линейным или экспоненциальным сканированием напряженности поля. Секторальные масс-анализаторы имеют высокое разрешение и чувствительность и могут обнаруживать большие диапазоны масс, но они дороги, требуют много места и несовместимы с наиболее популярными методами ионизации MALDI и ESI.

Рисунок \(\PageIndex{5}\) Схема масс-анализатора с магнитным сектором.

Время полета (TOF)

Измеряется количество времени, необходимое для прохождения иона известного расстояния (рисунок \(\PageIndex{6}\)).Импульс ионов ускоряется через электрический анализатор так, чтобы они имели одинаковые кинетические энергии. В результате их скорость напрямую зависит от их массы. Условия чрезвычайно высокого вакуума необходимы для увеличения длины свободного пробега ионов и предотвращения столкновений. Масс-анализаторы TOF являются самыми быстрыми, имеют неограниченный диапазон масс и позволяют одновременно обнаруживать все виды, но лучше всего сочетаются с источниками импульсной ионизации, такими как MALDI.

Рисунок \(\PageIndex{6}\) Схема времяпролетного (TOF) масс-анализатора.

Четырехполюсник

Ионы проходят через четыре параллельных стержня, на которые подается переменное напряжение и радиочастотный потенциал (рис. \(\PageIndex{7}\)). Когда поле изменяется, ионы реагируют, проходя сложные траектории. В зависимости от приложенного напряжения и радиочастот только ионы с определенным соотношением m / z будут иметь стабильные траектории и проходить через анализатор. Все остальные ионы будут потеряны при столкновении со стержнями. Квадрупольные анализаторы относительно недороги, но имеют ограниченное разрешение и небольшой диапазон масс.

Рисунок \(\PageIndex{7}\) Схема квадрупольного масс-анализатора.

Ионная ловушка

Ионные ловушки работают по тому же принципу, что и квадрупольные, но содержат ионы в пространстве. Электродами можно манипулировать для выборочного выброса ионов с желаемым соотношением m / z , что позволяет проводить массовый анализ. Ионные ловушки идеально подходят для повторных циклов масс-спектрометрии из-за их способности удерживать ионы в требуемом соотношении m / z . Выбранные фрагменты могут быть дополнительно фрагментированы путем диссоциации, вызванной столкновением с газообразным гелием.Ионные ловушки компактны, относительно недороги и могут быть адаптированы ко многим гибридным приборам.

Соединение масс-спектрометрии с другими приборами

Масс-спектрометрия является мощным инструментом для идентификации соединений и часто сочетается с методами разделения, такими как жидкостная или газовая хроматография, для быстрой идентификации соединений в смеси. Как правило, системы жидкостной хроматографии сочетаются с квадрупольными масс-спектрометрами ESI, чтобы использовать преимущества сольватированного образца.Системы ГХ-МС обычно используют ионизацию электронным ударом и масс-анализаторы с квадрупольной или ионной ловушкой, чтобы использовать преимущества молекул газовой фазы и библиотеки фрагментации, связанные с EI, для быстрой идентификации.

Масс-спектрометры также часто объединяются в тандем для формирования систем МС-МС. Обычно первый спектрометр использует метод жесткой ионизации для фрагментации образца. Фрагменты передаются во второй масс-анализатор, где они могут быть дополнительно фрагментированы и проанализированы.Этот метод особенно важен для изучения больших сложных молекул, таких как белки.

Бомбардировка быстрым атомом

Бомбардировка быстрыми атомами (FAB) представляет собой метод ионизации для масс-спектроскопии с использованием масс-спектроскопии вторичных ионов (SIMS). До появления этого метода существовал лишь ограниченный способ получения масс-спектра интактного олигопептида, который нелегко испарить. До 1970 года широко использовалась электронная ионизация (ЭИ) или химическая ионизация (ХИ), но эти методы требуют деструктивного испарения образца.Полевая десорбция ионов с ядерным делением преодолела эту проблему, хотя из-за необходимости специальной техники и ядерного деления ²⁵² Cf ограничивает универсальность этого подхода. FAB стал преобладающим решением этих основных проблем с помощью бомбардировки образца в матрице быстрым атомом или ионом с высокой кинетической энергией.

Принцип

FAB использует бомбардировку пучками ускоренных атомов или ионов, а ионизированный образец излучается при столкновении пучков и образца в матрице.В этом разделе подробно обсуждается каждый шаг.

Атомный луч

Хотя ионы могут быть относительно легко ускорены электрическим полем, это не относится к нейтральному атому. Следовательно, в FAB превращение нейтрального атома в ион важно для образования ускоренных частиц. Быстрый атом, такой как ксенон, используемый для бомбардировки, производится в три этапа (рис. \(\PageIndex{8}\)):

1. Ионизация атома при столкновении с электроном.
2. Ускорение генерируемого иона за счет высокого электрического потенциала.
3. Перенос электрона от ускоренного иона к другому медленному атому с образованием желаемого ускоренного атома.

Рисунок \(\PageIndex{8}\) Процесс генерации быстрого атома.

Ионный луч

Так же, как и атомный пучок, можно использовать пучок быстрых ионов. Хотя часто используется ион цезия (Cs ⁺ ), более дешевый и тяжелый, чем ксенон, у них есть недостаток, заключающийся в том, что масс-спектроскопия может быть загрязнена ионами.

Бомбардировка

Полученный быстрый атом или ион затем бомбардируется образцом в матрице, представляющей собой растворитель с высокой температурой кипения, что приводит к передаче импульса и испарению образца (рис. \(\PageIndex{9}\)). Быстрый атом, используемый для бомбардировки, называется первичным пучком атомов или ионов, тогда как вторичный пучок атомов или ионов соответствует распыленным ионам и нейтралам. Ионизированный образец направляется ионной оптикой, что приводит к обнаружению этих ионов в масс-анализаторе.

Рисунок \(\PageIndex{9}\) Бомбардировка ускоренным атомом образца. В ионную оптику вводятся и обнаруживаются анализатором только распыленные частицы с зарядом.

Матрицы

Одной из важнейших характеристик FAB является использование жидкой матрицы. Например, долгоживущий сигнал в FAB отвечает за использование матрицы. Из-за условий высокого вакуума обычный растворитель для химической лаборатории, такой как вода и другие распространенные органические растворители, исключены для FAB, и поэтому необходимо использовать растворитель с высокой температурой кипения, называемый матрицей.В таблице \(\PageIndex{1}\) показаны примеры матрицы.

Таблица \(\PageIndex{1}\) Типичные примеры матриц.Данные CG Herbert и RAW Johnstone, Mass Spectrometry Basics , CRC Press, New York (2002)

Матрица	Наблюдаемые ионы (m/z)
Глицерин	93
Тиоглицерин	109
3-нитробензиловый спирт (3-НОБА)	154
н-октил-3-нитрофенилэфир (НОФ)	252
Триэтаноламин	150
Диэтаноламин	106
Полиэтиленгликоль (смеси)	В зависимости от используемого гликоля

Instrument

Изображение типичного прибора для масс-спектрометрии с бомбардировкой быстрыми атомами показано на рисунке \(\PageIndex{10}\).

Рисунок \(\PageIndex{10}\) Приборы для масс-спектрометрии с бомбардировкой быстрыми атомами.

Спектра

Спектр, полученный с помощью FAB, помимо массы содержит информацию о структуре или характере связи соединения.Здесь в качестве примера показаны три спектра.

Глицерин

Типичный масс-спектр FAB одного глицерина показан на рисунке \(\PageIndex{11}\).

Рисунок \(\PageIndex{11}\) Упрощенный масс-спектр FAB глицерина.

Glycerol показывает сигнал при m/z 93, который соответствует протонированному глицерину с небольшим сателлитом, полученным из изотопа углерода ( ¹³ C). В то же время сигналы кластера протонированного глицерина также часто наблюдаются при m/z 185, 277 и 369.Как видно из этого примера, сигнал от агрегации образца также может быть обнаружен, и это предоставит информацию о образце.

Сульфированное азосоединение

На рисунке \(\PageIndex{12}\) показан положительный спектр FAB сульфированного азосоединения X и структура вероятных фрагментов в спектре. Сигнал целевого соединения X (M _w = 409) наблюдался при m/z 432 и 410 в виде аддукта с натрием и протоном соответственно. Из-за наличия некоторого типа относительно слабых связей наблюдалось несколько фрагментаций.Например, сигнал при m/z 352 и 330 обусловлен разрывом арилсульфонатной связи. Также произошел разрыв связи азот-азот в азофрагменте с образованием сигнала фрагмента при m/z 267 и 268. Кроме того, учитывая тот факт, что благоприятное образование тройной связи азот-азот из азофрагмента, арил-азот связь может быть расщеплена, и фактически они были обнаружены при m/z 253 и 252. Как показано в этом примере, фрагментация может быть использована для получения информации о структуре и характере связи желаемого соединения.

Рисунок \(\PageIndex{12}\) Положительный FAB-спектр сульфированного азосоединения X. Адаптировано из J.J. Monaghan, M. Barber, R.S. Bordoli, RD Sedgwick, and AN Tyler, Int. Дж. Масс-спектр. , 1983, 46 , 447. Copyright: Elsevier (1983)

Брадыкинин Потенциатор C

Масс-спектр протонированной молекулы (MH ⁺ = m/z 1052) потенциатора брадикинина С показан на рисунке \(\PageIndex{13}\). В этом случае фрагментация происходит между определенными аминокислотами, предоставляя информацию о последовательности пептида.Например, сигнал m/z 884 соответствует фрагменту в результате разрыва связи Gly-Leu. Следует отметить, что картина фрагментации осуществляется не только одним типом разрыва связи. Хорошим примером является фрагментация связи между Gly-Pro; наблюдаются фрагменты двух типов ( m/z 533 и 520). Таким образом, картина фрагментации может предоставить информацию о последовательности пептида.

Рисунок \(\PageIndex{13}\) FAB-спектр брадикининового потенциатора C (вверху) и характер фрагментации (внизу).Адаптировано из JT Watson, D.S. Wagner, Y.-S. Чанг, Дж. Р. Стралер, С. М. Ханаш и Д. А. Гейдж, Int. Дж. Масс-спектр. , 1991, 111 , 191. Авторские права: Elsevier (1991).

Масс-спектрометрия вторичных ионов (SIMS)

Масс-спектрометрия вторичных ионов (ВИМС) — это аналитический метод с очень низкими пределами обнаружения, способный проводить анализ в широком динамическом диапазоне, обладающий высокой чувствительностью и высоким разрешением по массе. В этом методе первичных ионов используются для распыления твердой (а иногда и жидкой) поверхности любого состава.Это вызывает испускание электронов, ионов и нейтральных частиц, так называемых вторичных частиц , с твердой поверхности. Затем вторичные ионы анализируют с помощью масс-спектрометра. В зависимости от выбранного режима работы SIMS можно использовать для анализа состава поверхности и химической структуры, профилирования по глубине и визуализации.

Теория

Из всех вторичных частиц, распыляемых с поверхности образца, только 1 из 1000 испускается в виде иона.Поскольку с помощью масс-спектрометрии можно обнаружить только ионы, важно понять, как образуются эти вторичные ионы.

Модели для напыления

Распыление можно определить как испускание атомов, молекул или ионов с поверхности мишени в результате бомбардировки поверхности частицами. Это явление было описано двумя разными наборами моделей.

Первый подход к описанию распыления, называемый теорией линейного каскада столкновений, сравнивает атомы с бильярдными шарами и предполагает, что атомные столкновения полностью упругие.Хотя эта модель определяет несколько различных типов распыления, наиболее важным для ВИМС является медленное столкновительное распыление. При этом типе распыления первичный ион сталкивается с поверхностью мишени и вызывает каскад случайных столкновений между атомами мишени. В конце концов, эти случайные столкновения приводят к испусканию атома с поверхности мишени, как показано на рисунке \(\PageIndex{14}\). Эта модель не учитывает расположение атомов — она требует только, чтобы энергия налетающего иона была выше, чем энергия, необходимая для сублимации атомов с поверхности мишени.

Рисунок \(\PageIndex{14}\) Диаграмма, иллюстрирующая линейную каскадную теорию столкновений. Первичный ион сталкивается с атомом на поверхности мишени, вызывая другие упругие столкновения внутри мишени. В конце концов, целевой атом или молекула выбрасывается с поверхности.

Несмотря на тот факт, что этот метод делает чрезмерное упрощение в отношении атомных взаимодействий и структуры, его предсказанные данные по выходу при распылении на самом деле довольно близки к экспериментальным данным для таких элементов, как Cu, Zn, Ag и Au, которые имеют высокие выходы при распылении.Однако для элементов с низким коэффициентом распыления модель предсказывает в три раза больше распыленных ионов, чем реально наблюдается.

Второй метод описания распыления использует компьютерные трехмерные модели атомов и молекул в образце для прогнозирования эффекта бомбардировки частицами. Все модели этой категории описывают твердое тело-мишень с точки зрения составляющих его атомов и молекул и их взаимодействия друг с другом. Однако эти модели учитывают только атомные силы (а не электронные силы) и описывают поведение атомов с помощью классической механики (не квантовой механики).Два конкретных примера этого типа модели:

1. Модель молекулярной динамики
2. Приближение двойного столкновения.

Ионизационные модели

Ионизационные модели распыления можно разделить на две категории: теории, которые предсказывают ионизацию вне мишени, и теории, которые предсказывают, что они генерируются внутри мишени. В теориях, описывающих ионизацию вне мишени, первичная частица ударяется о мишень, вызывая выброс возбужденного атома или молекулы из мишени.Эта частица релаксирует, испуская оже-электрон, становясь, таким образом, ионом. Поскольку для этой теории не было описано простого математического уравнения, она имеет мало практического применения. По этой причине чаще используют ионизацию внутри моделей мишеней. Кроме того, было показано, что ионизация чаще происходит внутри мишени. Хотя существует множество моделей, описывающих ионизацию внутри мишени, две репрезентативные модели этого типа — это модель разрыва связи и теория локального теплового равновесия.

В модели разрыва связи первичная частица ударяется о мишень и вызывает гетеролитический разрыв связи в мишени. Таким образом, либо анион, либо катион испускается непосредственно с поверхности мишени. Это важная модель, о которой следует упомянуть, поскольку она имеет полезные следствия. Проще говоря, выход положительных ионов можно увеличить за счет присутствия электроотрицательных атомов в мишени, в первичном ионном пучке или в камере образца в целом. Верно и обратное: выход отрицательных ионов может быть увеличен за счет присутствия электроположительных атомов.

Теорию локального теплового равновесия можно описать как расширение модели разрыва связи. Здесь говорят, что увеличение выхода положительных ионов, когда мишень находится в присутствии электроотрицательных атомов, является результатом высокого потенциального барьера образующегося оксида металла. Это приводит к низкой вероятности того, что вторичный ион будет нейтрализован электроном, что дает высокий выход положительных ионов.

Приборы

Первичные источники ионов

Первичные ионы в приборе SIMS (обозначенном как «Первичный источник ионов» на рисунке \(\PageIndex{15}\)) генерируются одним из трех типов ионных пушек.Первый тип, называемый источником плазмы с электронной бомбардировкой, использует ускоряющие электроны (вырабатываемые нагретой нитью накала) для бомбардировки анода. Если энергия этих электронов в два-три раза превышает энергию ионизации атома, происходит ионизация. После получения определенного количества ионов и электронов образуется плазма. Затем с помощью экстрактора из плазмы создается сфокусированный ионный пучок.

Во втором типе источника, называемом источником жидкого металла, пленка жидкого металла течет по тупой игле.Когда эта пленка подвергается воздействию сильного электрического поля, электроны выбрасываются из атомов жидкого металла, оставляя их ионизированными. Затем экстрактор направляет ионы из ионной пушки.

Последний источник называется источником поверхностной ионизации. Здесь атомы с низкой энергией ионизации поглощаются металлом с высокой работой выхода. Этот тип системы позволяет передавать электроны от поверхностных атомов к металлу. При повышении температуры с поверхности покидает больше атомов (или ионов), чем поглощается на поверхности, что приводит к увеличению количества поглощенных ионов по сравнению с поглощенными атомами.В конце концов, почти все атомы, покидающие поверхность, ионизируются и могут использоваться в качестве ионного пучка.

Тип используемого источника зависит от типа эксперимента SIMS, который будет проводиться, а также от состава анализируемого образца. Сравнение трех разных источников приведено в таблице \(\PageIndex{2}\).

Таблица \(\PageIndex{2}\) Сравнение первичных источников ионов. Данные Дж. К. Викермана, А. Брауна, Н.M. Reed, Масс-спектрометрия вторичных ионов: принципы и приложения, Clarendon Press, Oxford, 1989.

Источник	Размер пятна (мкм)	Яркость (А/м 2 Sr)	Энергия Скорость (эВ)	Ионный тип
Электронная бомбардировка плазмы	1	10 4 -10 7	<10	Ar + , Xe + , O 2 +
Жидкий металл	0.05	10 10	>10	Ga + , In + , Cs +
Поверхностная ионизация	0,1	10 7	<1	Cs +

Из трех источников плазма бомбардировки электронами имеет самый большой размер пятна. Таким образом, этот источник имеет пучок большого диаметра и не имеет лучшего пространственного разрешения. По этой причине этот источник обычно используется для объемного анализа, такого как профилирование по глубине. Источник жидкого металла выгоден для визуализации SIMS, поскольку он имеет высокое пространственное разрешение (или малый размер пятна).Наконец, источник поверхностной ионизации хорошо работает для динамической SIMS (см. выше)

, потому что его очень малый разброс энергии обеспечивает равномерную скорость травления.

В дополнение к типу ионной пушки также важна идентификация первичного иона. O ₂ ⁺ и Cs ⁺ обычно используются, поскольку они увеличивают выход положительных или отрицательных вторичных ионов соответственно. Однако использование источника плазмы инертного газа выгодно, поскольку позволяет проводить исследования поверхности без взаимодействия с самой поверхностью.Использование источника плазмы O ₂ ⁺ позволяет увеличить выход положительно заряженных вторичных ионов, но это изменит исследуемую поверхность. Кроме того, тяжелый первичный ион обеспечивает лучшее разрешение по глубине, поскольку он не проникает в образец так глубоко, как легкий ион.

Напыление

Скорость распыления, или количество вторичных ионов, удаляемых с поверхности образца при бомбардировке одним первичным ионом, зависит как от свойств мишени, так и от параметров первичного пучка.

Существует множество целевых факторов, влияющих на скорость распыления. Несколько примеров — кристаллическая структура и топография мишени. В частности, гексагональные плотноупакованные кристаллы и шероховатые поверхности дают самый высокий выход распыления. Есть много других свойств мишени, влияющих на распыление, но они здесь не обсуждаются.

Как обсуждалось ранее, разные источники первичных ионов используются для разных приложений ВИМС. В дополнение к используемому источнику также важен способ его использования.Во-первых, скорость распыления можно увеличить за счет увеличения энергии луча. Например, использование пучка с энергией более 10 кэВ дает максимум 10 распыленных частиц на первичный ионный удар. Во-вторых, увеличение массы первичных ионов также увеличивает выход вторичных ионов. Наконец, угол падения также важен. Было обнаружено, что максимальная скорость распыления может быть достигнута, если угол падения составляет 70° относительно нормали к поверхности.

Масс-спектрометры

Детектор, который измеряет количество и тип вторичных ионов, распыляемых с поверхности образца, представляет собой масс-спектрометр.На рисунке \(\PageIndex{15}\) представлена ​​диаграмма, показывающая расположение масс-спектрометра относительно других компонентов прибора. Тип анализа, который нужно провести, определяет, какой тип спектрометра используется. Как в динамической, так и в статической ВИМС обычно используется масс-анализатор с магнитным сектором, поскольку он имеет высокое разрешение по массе. Статическая SIMS (а также SIMS с визуализацией) также может использовать систему времени пролета, которая обеспечивает высокую передачу. Описание того, как работает каждый из этих масс-спектрометров и как обнаруживаются ионы, можно найти в другом месте (см.org/contents/kl4gTdhf@1/Принципы масс-спектрометрии и современные приложения).

Рисунок \(\PageIndex{15}\) Схема, на которой показаны основные компоненты прибора SIMS. Диаграмма адаптирована из Wilson R.G. Wilson, F.A. Stevie, and C.W. Magee, Масс-спектрометрия вторичных ионов: практическое руководство по профилированию глубины и объемному анализу примесей, John Wiley & Sons Inc., New York, 1989.

Samples

SIMS можно использовать для анализа поверхности и глубины около 30 мкм под поверхностью почти любого твердого образца и некоторых жидких образцов.В зависимости от выбранного типа ВИМС-анализа можно получить как качественные, так и количественные данные об образце.

Выбор техники

Существует три основных типа экспериментов SIMS: динамическая SIMS, статическая SIMS и SIMS с визуализацией.

При динамическом SIMS-анализе мишень распыляется с высокой скоростью. Это позволяет проводить объемный анализ, когда масс-спектрометр сканируется во всех диапазонах масс, чтобы получить масс-спектр, и проводятся множественные измерения в разных областях образца.Если масс-спектрометр настроен на быстрый последовательный анализ отдельных масс по мере быстрого разрушения мишени, можно увидеть глубину, на которой находятся определенные атомы, до 30 мкм ниже поверхности образца. Этот тип анализа называется профилем глубины. Профилирование по глубине очень полезно, потому что это количественный метод, который позволяет рассчитать концентрацию как функцию глубины, если используются ионно-имплантированные стандарты и измеряется глубина кратера. Дополнительную информацию об ионных имплантатах см. в предыдущем разделе.

SIMS также может использоваться для получения изображения способом, аналогичным SEM, но с более высокой чувствительностью, чем SEM. Здесь тонко сфокусированный ионный пучок (а не электронный пучок, как в РЭМ) растрово сканируется по поверхности мишени, и полученные вторичные ионы анализируются в каждой точке. Используя идентичность ионов в каждой анализируемой точке, можно составить изображение на основе распределения этих ионов.

В статической ВИМС поверхность образца подвергается эрозии очень медленно, так что испускаемые ионы исходят из областей, которые еще не были изменены первичным ионом.Делая это, можно идентифицировать атомы и некоторые молекулы прямо на поверхности образца.

Примером, показывающим полезность SIMS, является анализ отпечатков пальцев с помощью этого прибора. Для характеристики химического состава отпечатков пальцев использовались многие другие формы анализа, такие как ГХ-МС. Это важно в криминалистике для определения деградации отпечатков пальцев, обнаружения взрывчатых веществ или наркотиков, а также для определения возраста человека, оставившего отпечаток, путем анализа различий в выделениях сальных желез.По сравнению с ГХ-МС ВИМС является лучшим выбором для анализа, поскольку он относительно менее деструктивен. Для проведения ГХ-МС необходимо растворить отпечаток пальца. SIMS, с другой стороны, является твердотельным методом. Кроме того, поскольку SIMS разрушает только несколько монослоев, отпечаток пальца можно сохранить для будущего анализа и ведения записей. Кроме того, профилирование глубины SIMS позволяет исследователю определить порядок, в котором были затронуты вещества. Наконец, изображение отпечатка пальца может быть получено с помощью анализа изображений SIMS.

Подготовка проб

Как и при любом другом инструментальном анализе, SIMS требует некоторой подготовки проб. Во-первых, грубые образцы могут потребовать полировки, потому что неровная текстура будет сохраняться при напылении поверхности. Поскольку поверхностные атомы являются аналитом в визуализации и статической SIMS, полировка, очевидно, не требуется. Однако это необходимо для профилирования глубины. Без полировки слои под поверхностью образца будут казаться смешанными с верхним слоем в спектре, как видно на рисунке \(\PageIndex{16}\).

Рисунок \(\PageIndex{16}\) Пример того, как может выглядеть профиль глубины с плохим разрешением. Лучший профиль глубины показал бы крутые склоны на переходе между слоями, а не пологие склоны, как здесь.

Но полировка перед анализом не обязательно гарантирует даже напыление. Это связано с тем, что кристаллы с разной ориентацией распыляются с разной скоростью. Таким образом, если образец является поликристаллическим или имеет границы зерен (это часто проблема с металлическими образцами), в образце могут образовываться небольшие конусы в местах распыления, что приводит к неточному профилю глубины, как показано на рисунке \(\PageIndex {17}\).

Рисунок \(\PageIndex{17}\) Диаграмма, показывающая образование конуса во время распыления в результате поликристаллической природы образца. Это приводит к ухудшению разрешения по глубине. Схема адаптирована из Р.Г. Wilson, FA Stevie, and CW Magee, Масс-спектрометрия вторичных ионов: практическое руководство по профилированию глубины и объемному анализу примесей, John Wiley & Sons Inc., Нью-Йорк, 1989.

Анализ изоляторов с использованием ВИМС также требует специальной подготовки проб, поскольку в результате накопления электрического заряда на поверхности (поскольку изолятор не имеет проводящего пути для рассеивания заряда).Это проблема, поскольку она искажает наблюдаемые спектры. Чтобы предотвратить поверхностный заряд, обычно образец покрывают проводящим слоем, например золотом.

После подготовки образца к анализу его необходимо поместить в держатель образца. Есть несколько способов сделать это. Один из способов — поместить образец на подпружиненный держатель образца, который прижимает образец к маске. Этот метод выгоден тем, что исследователю не нужно беспокоиться о настройке высоты образца для разных образцов (см. ниже, чтобы узнать, почему высота образца важна).Однако, поскольку маска находится поверх образца, можно случайно распылить маску. Другой метод, используемый для крепления образцов, заключается в простом приклеивании их к опорной пластине с помощью серебряной эпоксидной смолы. Этот метод требует сушки под нагревательной лампой, чтобы обеспечить испарение всех летучих веществ из клея перед анализом. В качестве альтернативы образец можно запрессовать в мягкий металл, такой как индий. Последние два метода особенно полезны для монтажа изолирующих образцов, поскольку они обеспечивают токопроводящий путь, помогающий предотвратить накопление заряда.

При загрузке смонтированного образца в прибор важно, чтобы высота образца относительно объектива прибора была правильной. Если образец расположен слишком близко или слишком далеко, вторичные ионы либо не будут обнаружены, либо будут обнаружены на краю кратера, образуемого первичными ионами (см. рисунок \(\PageIndex{18}\)) . В идеале анализируемые вторичные ионы должны исходить из центра первичного пучка, где энергия и интенсивность наиболее однородны.

Рисунок \(\PageIndex{18}\) Диаграмма, показывающая важность высоты образца в приборе. Если оно слишком высокое или слишком низкое, распыленные ионы не пройдут через экстракционную линзу. Схема адаптирована из Р.Г. Wilson, F.A. Stevie, and C.W. Magee, Масс-спектрометрия вторичных ионов: Практическое руководство по профилированию глубины и объемному анализу примесей, John Wiley & Sons Inc., Нью-Йорк, 1989.

Стандарты

Для проведения количественного анализа с помощью ВИМС необходимо использовать стандарты калибровки, поскольку скорость ионизации зависит как от атома (или молекулы), так и от матрицы.Эти стандарты обычно имеют форму ионных имплантатов, которые можно поместить в образец с помощью имплантера или с помощью первичного ионного пучка ВИМС (если первичный источник ионов фильтруется по массе). Сравнивая известную концентрацию имплантированных ионов с количеством распыленных ионов импланта, можно рассчитать значение коэффициента относительной чувствительности (RSF) для иона импланта в конкретном образце. Сравнивая это значение RSF со значением в стандартной таблице RSF и корректируя все табличные значения RSF по разнице между ними, можно рассчитать концентрации других атомов в образце.Для получения дополнительной информации о значениях RSF см. выше.

При выборе изотопа для ионной имплантации важно учитывать возможные массовые помехи. Например, ¹¹ B, ¹⁶ O и ²⁷ Al имеют одинаковые общие массы и будут мешать интенсивности ионов друг друга в спектрах. Следовательно, необходимо выбрать ионный имплантат, который не имеет такой же массы, как любые другие вещества в представляющем интерес образце.

Также важна глубина установки имплантата.Имплантированный ион должен находиться ниже глубины равновесия, выше которой происходит хаотическое распыление до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие распыления. Однако необходимо следить за тем, чтобы имплантированные ионы не проходили через интересующий слой образца: если матрица изменится, имплантированные ионы больше не будут распыляться с той же скоростью, что приведет к неточным результатам.

Матричные эффекты

В ВИМС матричные эффекты распространены и возникают из-за изменений в эффективности ионизации (количество ионизированных частиц по сравнению с общим количеством распыленных частиц) и эффективности распыления.Одной из основных причин матричных эффектов является первичный пучок. Как обсуждалось ранее, электроотрицательные первичные ионы увеличивают количество положительно заряженных вторичных ионов, а электроположительные первичные ионы увеличивают количество отрицательно заряженных вторичных ионов. Эффекты матрицы также могут быть вызваны видами, присутствующими в образце. Последствия этих матричных эффектов зависят от идентичности воздействующих видов и состава образца. Чтобы скорректировать матричные эффекты, необходимо использовать эталоны и сравнивать результаты с RSF (см. выше).

Пределы обнаружения

Для большинства атомов SIMS может точно обнаруживать концентрации вплоть до 1 ppm. Для некоторых атомов может быть достигнута концентрация 10 частей на миллиард. Предел обнаружения в этом приборе устанавливается скоростью счета (сколько ионов может быть подсчитано в секунду), а не ограничением, связанным с массой иона. Таким образом, для снижения предела обнаружения образец можно распылять с большей скоростью.

Чувствительность

Чувствительность ВИМС-анализа зависит от интересующего элемента, матрицы, в которой находится элемент, и того, какой первичный ион используется.Чувствительность ВИМС к конкретному иону можно легко определить, взглянув на таблицу RSF. Так, например, просмотр таблицы RSF для первичного иона кислорода и положительных вторичных ионов показывает, что щелочные металлы обладают наибольшей чувствительностью (у них низкие значения RSF). Это имеет смысл, так как эти атомы имеют наименьшее сродство к электрону и их легче всего ионизовать. Точно так же, глядя на таблицу RSF для пучка первичных ионов цезия и отрицательных вторичных ионов, видно, что галогены имеют самую высокую чувствительность.Опять же, это имеет смысл, поскольку галогены имеют самое высокое сродство к электрону и легко принимают электроны.

Интерпретация данных

В результате SIMS-анализа можно получить три типа спектров. Из статического ВИМС получают масс-спектр. На основе динамической ВИМС создается профиль глубины или масс-спектр. И, что неудивительно, изображение создается с помощью SIMS.

Масс-спектры

Как и в случае типичного масс-спектра, отношение массы к заряду ( m/z ) сравнивается с интенсивностью ионов.Однако, поскольку ВИМС поддерживает динамический диапазон 9 порядков, интенсивность масс-спектров ВИМС отображается в логарифмическом масштабе. Из этих данных можно наблюдать изотопные данные, а также данные о молекулярных ионах и их относительное содержание на поверхности образца.

Профиль глубины

Профиль глубины отображает интенсивность одного или нескольких ионов по отношению к глубине (или, что то же самое, ко времени). При интерпретации этих данных следует проявлять осторожность: если ионы собираются со стенки кратера, а не со дна, может показаться, что рассматриваемый слой проходит в образце глубже, чем на самом деле.

Матричная лазерная десорбционная ионизация (MALDI)

Развитие MALDI

Как упоминалось в предыдущих разделах, лазерная десорбция (ЛД) изначально была разработана для получения ионов в газовой фазе. Это достигается путем направления лазерного импульса на поверхность образца для абляции материала, вызывающего ионизацию и испарение частиц образца. Однако вероятность получения ценного масс-спектра сильно зависит от свойств анализируемого вещества. Кроме того, массы, наблюдаемые в спектре, были продуктами молекулярной фрагментации, если молекулярная масса превышала 500 Да.Ясно, что это не было оптимальным прибором для анализа больших биомолекул и бионеорганических соединений, которые плохо ионизируются, и образцы разрушались в процессе. Была разработана матричная лазерная десорбционная ионизация (MALDI), которая решила многие проблемы, связанные с методами LD. Метод MALDI позволяет обнаруживать белки с массой до 300 000 Да. Это важно для бионеорганической химии при визуализации продуктов, образующихся в результате каталитических реакций, модификаций металлоферментов и других приложений.

MALDI как процесс снижает степень повреждения образца за счет защиты отдельных аналитов в матрице (дополнительная информация о матрицах приведена ниже). Сама матрица поглощает большую часть энергии, вносимой лазером во время импульсного действия. Кроме того, энергия, поглощаемая матрицей, впоследствии передается аналиту (рис. \(\PageIndex{19}\)). После включения питания аналит ионизируется и высвобождается в шлейф ионов, содержащих обычные катионы (Na ⁺ , K ⁺ и т. д.), ионы матрицы и ионы аналита. Затем эти ионы попадают в летную трубку, откуда направляются к детектору. Различные инструментальные режимы подстраиваются под различия во времени полета ионов (рис. \(\PageIndex{19}\)). Техника MALDI также более чувствительна и универсальна, так как нет необходимости в корректировке частоты поглощения из-за матричного поглощения. Многие из широко используемых матриц имеют аналогичные значения поглощения при длине волны. Таблица \(\PageIndex{3}\).

Рисунок \(\PageIndex{19}\) Схематическое представление процесса MALDI.Лазер воздействует на поверхность образца матрицы-аналита, вызывая «шлейф» ионов матрицы и аналита, который попадает в анализатор. Желтые кружки представляют собой матрицу, красные овалы представляют собой образец/аналит, а маленькие черные кружки представляют собой катионы.

Таблица \(\PageIndex{3}\) Таблица различных малых молекул, используемых в качестве матриц MALDI.

Матрица	Длина волны	Заявка	Структура
Циано-4-гидроксикоричная кислота	УФ: 337 нм, 353 нм	Пептиды
6-аза-2-тиотимин	УФ: 337 нм, 353 нм	Белки, пептиды, нековалентные комплексы
к,м,н-ди(три)гидрокси-ацетофенон	УФ: 337 нм, 353 нм	Белки, пептиды, нековалентные комплексы
2,5-дигидроксибензойная кислота (требуется 10% 2-гидрокси-5-метоксибензойная кислота)	УФ: 337 нм, 353 нм	Белки, пептиды, углеводы, синтетические полимеры
Синапиновая кислота	УФ: 337 нм, 353 нм	Белки, пептиды
Никотиновая кислота	УФ: 266 нм	Белки, пептиды, образование аддуктов
Янтарная кислота	ИК: 2.94 мкм, 2,79 мкм	Белки, пептиды
Глицерин	ИК: 2,94 мкм, 2,79 мкм	Белки, пептиды

Коллекция MALDI Spectra

Процесс MALDI проходит в 2 этапа:

1. Подготовка проб.
2. Образец абляции

Подготовка проб

Образец для анализа объединяется с матрицей (растворитель, содержащий небольшие органические молекулы, обладающие сильным поглощением на длине волны лазерного излучения) и добавляется на пластину MALDI (рис. \(\PageIndex{18}\)). Затем образец высушивается до поверхности пластины перед его анализом, в результате чего матрица, легированная интересующим аналитом, представляет собой «твердый раствор». На рисунке \(\PageIndex{20}\) показана загрузка пептида в воде в матрице циано-4-гидроксикоричной кислоты.

Рисунок \(\PageIndex{20}\) Добавление образца и матрицы на чашку MALDI, образцы оставляют до полного высыхания.

Перед установкой планшета в прибор MALDI образцы должны быть полностью высушены . Планшет MALDI с сухими образцами помещается на носитель и вставляется в вакуумную камеру (рис. \(\PageIndex{21}\)a-b). После того, как камера вакуумирована, она готова начать этап абляции образца.

Рисунок \(\PageIndex{21}\) (a) Изображение носителя MALDI, выпущенного для загрузки образца.(b-c) Изображение планшета для образцов, загруженного в носитель MALDI и вставленного в прибор.

После того, как образец будет загружен в прибор, камера прибора отобразит активацию, чтобы показать прямую трансляцию изнутри камеры. Прямая трансляция позволяет контроллеру просматривать место, где производится сбор спектра. Это становится особенно важным, когда оператор запускает лазерные импульсы вручную.

Коллекция Спектрума

При загрузке образца в вакуумную камеру прибора возможно несколько вариантов получения масс-спектра.Во-первых, у прибора есть несколько режимов, два из которых описаны здесь: аксиальный и рефлектронный.

Осевой режим

В аксиальном (или линейном) режиме требуется только очень короткий ионный импульс, прежде чем ионы спустятся по полетной трубе и попадут в детектор. Этот режим часто используется, когда точная точность не требуется, так как точность массы имеет погрешность около +/- 2-5%. Источники этих ошибок заключаются во времени прихода различных ионов через пролетную трубку к детектору.Ошибки во времени прибытия вызваны разницей в начальной скорости, с которой движутся ионы, в зависимости от их размера. Более крупные ионы имеют меньшую начальную скорость, поэтому они достигают детектора через более длительный период времени. Это снижает разрешение обнаружения масс.

Рисунок \(\PageIndex{22}\) Диаграмма прибора MALDI, изображающая аксиальную моду. Лазер ударяет по поверхности образца матрицы-аналита, и шлейф ионов выбрасывается в детектор. Ионы с более высокой энергией движутся быстрее, чем ионы с более низкой энергией, но той же массой.Эти ионы попадут на детектор в разное время, что приведет к некоторой потере разрешения.

Режим отражения

В режиме рефлектрона («ионного зеркала») ионы перефокусируются перед попаданием в детектор. Сам рефлектрон на самом деле представляет собой набор кольцевых электродов, которые создают постоянное электрическое поле вблизи конца пролетной трубы. Это заставляет ионы замедляться и менять направление к отдельному детектору. Затем меньшие ионы приближаются к большим ионам до того, как группа ионов попадет в детектор.Это помогает улучшить разрешение обнаружения и снизить погрешность точности до +/- 0,5%.

Рисунок \(\PageIndex{23}\) Схема прибора MALDI, изображающая режим рефлектрона. Лазер попадает на поверхность образца матрицы-аналита, и в анализатор выбрасывается шлейф ионов. Ионы с более высокой энергией той же массы движутся по пролетной трубе быстрее, чем ионы с более низкой энергией той же массы, однако в режиме рефлектора эта разница корректируется. Кольцевые электроды активируются и создают однородное электрическое поле.Это замедляет ионы и перенаправляет их в рефлекторный детектор. Это увеличивает разрешение за счет перефокусировки ионов, чтобы они достигли детектора в одно и то же время.

Пример приложения MALDI

Хотя MALDI широко используется для анализа белков и пептидов, он также используется для анализа наноматериалов. В следующем примере описывается анализ аналогов фуллеренов, синтезированных для высокопроизводительной системы преобразования солнечной энергии. Фуллерен C ₆₀ представляет собой сферическую молекулу углерода, состоящую из 60 sp ² атомов углерода, свойства которой могут быть изменены путем функционализации.Синтезирована и выделена серия фуллеренов, функционализированных трет--бутил-4-С61-бензоатом (t-BCB). MALDI не использовался широко в качестве метода наблюдения за активностью, а вместо этого использовался в качестве конформационного метода для определения наличия желаемого продукта. Были синтезированы три производных фуллерена (рис. \(\PageIndex{24}\)). Идентичность и количество функциональных групп определяли с помощью MALDI (рис. \(\PageIndex{25}\)).

Рисунок \(\PageIndex{24}\) Синтезирован и выделен ряд фуллеренов, функционализированных трет--бутил-4-C61-бензоатом ( t -BCB).Эти соединения были охарактеризованы с помощью MALDI для подтверждения желаемого продукта и выделения.

Масс-спектрометрия с поверхностной лазерной десорбцией/ионизацией (SALDI-MS)

Масс-спектрометрия с поверхностной лазерной десорбцией/ионизацией, известная как SALDI-MS, представляет собой метод мягкой масс-спектрометрии, позволяющий анализировать все виды малых органических молекул, полимеров и крупных биомолекул.Основной принцип этого метода аналогичен MALDI-MS (масс-спектрометрия с лазерной десорбцией/ионизацией с использованием матрицы) (см. http://cnx.org/contents/925e204d-d85…3e4d60057b37@1), но органическая матрица обычно используемый в MALDI, был изменен на поверхность определенных субстратов, обычно неорганических соединений. Это делает SALDI безматричным методом ионизации, который позволяет избежать интерференции молекул матрицы.

SALDI считается трехэтапным процессом, показанным на рисунке \(\PageIndex{26}\).

• Образцы смешиваются с субстратами, которые обеспечивают большую площадь поверхности для поддержки молекулы образца.
• Образцы облучают ИК УФ-лазерными импульсами, когда энергия лазерных импульсов поглощается подложками и передается молекулам образца.
• Инициируется процесс десорбции и ионизации, в результате которого образуются ионы, которые ускоряются в анализаторе.

Поскольку основная часть подводимой энергии идет на субстраты, а не на молекулы образца, считается, что это метод мягкой ионизации, полезный в областях химии и химической биологии.

Рисунок \(\PageIndex{26}\) ​​Схематическое представление SALDI-MS с использованием различных субстратов наночастиц и наноструктур и аффинного зонда. Воспроизведено из: R. Arakawa, and H. Kawasaki, Anal. науч. , 2010, 26 , 1229. Авторские права: Японское общество аналитической химии.

Наиболее важной характеристикой подложки в SALDI является большая площадь поверхности. За последние 30 лет были предприняты усилия по изучению новых материалов подложки, которые повышают чувствительность и селективность SALDI-MS.В зависимости от используемых соединений субстрата взаимодействие между материалами субстрата и молекулами образца может быть ковалентным, нековалентным, таким как гидрофобный эффект, биоспецифическим, таким как распознавание между биотинами и авидинами, а также между антигенами и антителами, или электростатическим. Обладая указанными выше уникальными характеристиками, SALDI может сочетать в себе преимущества методов жесткой и мягкой ионизации. С одной стороны, молекулы с низкой молекулярной массой (LMW) могут быть проанализированы и идентифицированы в SALDI-MS, что напоминает функцию большинства методов жесткой ионизации.С другой стороны, молекулярные или квазимолекулярные ионы будут доминировать в спектрах, что мы обычно видим в спектрах, полученных методами мягкой ионизации.

История

Техника SALDI фактически возникла из хорошо известной конкурирующей методики MALDI. Развитие методов мягкой ионизации, которые в основном включали MALDI и ESI, позволило химикам и химикам-биологам анализировать большие полимеры и биомолекулы с помощью масс-спектрометрии. Это следует отнести к процессу мягкой ионизации, который запрещал большую степень фрагментации, усложняющую спектры, и образующиеся в результате ионы были преимущественно молекулярными ионами или квазимолекулярными ионами.Другими словами, устойчивость к примесям будет увеличена, поскольку спектры сильно упростятся. Хотя это было эффективно при определении молекулярной массы аналитов, матричные пики также появлялись в диапазоне низких масс, что серьезно мешало анализу низкомолекулярных аналитов. В результате появился метод SALDI для решения проблемы путем замены матрицы относительно стационарной поверхностью.

Первоначальная идея SALDI была выдвинута Танакой (рис. \(\PageIndex{27}\)) в 1988 году.Сверхмелкие порошки кобальта со средним диаметром около 300 Å, смешанные с образцом, были ответственны за «быстрый нагрев» из-за его высокого фотопоглощения и низкой теплоемкости. Имея большую площадь поверхности, порошки кобальта были способны проводить тепло к большому количеству окружающих молекул глицериновой жидкости и аналита, что действительно приводило к механизму термической десорбции/ионизации. Верхний предел массы был увеличен до 100 кДа, что показано на рисунке \(\PageIndex{28}\) для анализа лизоцимов из куриного яичного белка.

Рисунок \(\PageIndex{27}\) Японский инженер Коичи Танака, лауреат Нобелевской премии по химии в 2002 г. Рисунок \(\PageIndex{28}\) Масс-спектр лизоцима (ферментов, способных повреждать клетки стенки) из белка куриного яйца. Молекулярный вес 14306 Да. Воспроизведено из: K. Tanaka, H. Waki, Y. Ido, S. Akita, Y. Yoshida и T. Yoshida, Rapid Commun. Масс-спектр. , 1988, 2 , 151. Авторские права: John Wiley and Sons.

Вначале малому диапазону масс не уделялось особого внимания, и концепция «с помощью поверхности» не предлагалась до тех пор, пока Саннер (рис. \(\PageIndex{29}\)) и его коллеги не сообщили об исследовании графита SALDI. в 1995 году.И это был первый раз, когда химики использовали термин «SALDI». Они добились получения масс-спектров как белков, так и аналитов LWM путем облучения смеси графитовых частиц размером 2-150 мкм и растворов аналитов в глицерине. Хотя фрагментация молекул низкомолекулярного глицерина была относительно сложной (рис. \(\PageIndex{30}\)), ее все же рассматривали как значительное улучшение ионизации малых молекул методами мягкой ионизации.

Рисунок \(\PageIndex{29}\) Американский химик Ян Саннер.Рисунок \(\PageIndex{30}\) Масс-спектр графитовой лазерной десорбции (337 нм) глицерина. В среднем 82 лазерных выстрела. Ионы с m/z=93 представляют собой протонированный глицерин. Все ионы с m/z=75, 57, 45, 29 и 19 являются фрагментами GI. Ионы с m/z = 23, 39 и 133 представляют собой Na ⁺ , K ⁺ и Cs ⁺ . Ионы в положениях 115, 131 и 225 представляют собой аддукты щелочного иона/глицерина, Na ⁺ (глицерин), K ⁺ (глицерин) и Cs ⁺ (глицерин). Воспроизведено из Дж.Sunner, E. Dratz, and T. Chen, Anal Chem , 1995, 67 , 4335. Авторские права: Американское химическое общество.

Несмотря на упомянутый выше прорыв, SALDI не вызвал большого интереса у химиков. Несмотря на его недостатки в верхнем пределе массы для анализа больших молекул, чувствительность была далеко не удовлетворительной по сравнению с методами жесткой ионизации с точки зрения тестирования молекул LMW. Эта ситуация изменилась с тех пор, как наноматериалы были введены в качестве подложек, особенно для успешного развития десорбции / ионизации на пористом кремнии (DIOS), показанном на рисунке \(\PageIndex{31}\).Фактически, большинство исследований SALDI-MS было сосредоточено на использовании новых субстратов из наноматериалов с целью дальнейшего расширения диапазона масс, улучшения воспроизводимости, повышения чувствительности и расширения категорий соединений, которые можно было анализировать. До сих пор в SALDI-MS использовались различные наноматериалы, включая наноматериалы на основе углерода, наноматериалы на основе металлов, наноматериалы на основе полупроводников и т. д.

Рисунок \(\PageIndex{31}\) Экспериментальная конфигурация для экспериментов DIOS-MS.(а) Четыре пластины из пористого кремния помещаются на пластину MALDI. Каждая из пластин пористого кремния содержит фотоузорчатые пятна или сетки, полученные путем освещения кремния n-типа вольфрамовой нитью мощностью 300 Вт через маску и уменьшающую линзу f/50. (b) Процесс лазерной десорбции/ионизации на основе кремния, при котором образец помещают на пластину из пористого кремния и дают ему высохнуть с последующей масс-спектрометрией лазерной десорбции/ионизации. (c) Поперечное сечение пористого кремния и функциональные возможности поверхности после гидросилилирования; R представляет собой фенильные или алкильные цепи.Воспроизведено из J. Wei, JM Buriak и G. Siuzdak Nature , 1999, 399 , 243. Авторские права: Nature Publishing Group.

Основные принципы SALDI

Механизм десорбции и ионизации

Ожидается, что в качестве метода мягкой ионизации SALDI будет производить молекулярные или квазимолекулярные ионы в окончательных масс-спектрах. Поскольку для этого требуется, чтобы процесс ионизации был как эффективным, так и управляемым, а это означает, что достаточное количество молекул образца может быть ионизировано, в то время как дальнейшей фрагментации следует в основном избегать.

Хотя первоначальная цель, упомянутая выше, успешно достигалась в течение многих лет, детальное изучение механизма десорбции и ионизации по-прежнему остается одной из самых популярных и противоречивых областей исследований SALDI в настоящее время. Принято считать, что материал подложки играет важную роль как в активации, так и в защите молекул аналита. Схематичное изображение, описывающее весь процесс, показано на рисунке \(\PageIndex{33}\). Энергия, поступающая от импульсного лазера, в значительной степени поглощается материалом подложки, что, возможно, сопровождается сложной передачей энергии от материала подложки к поглощенным молекулам анализируемого вещества.В результате может запускаться как термическая, так и нетермическая десорбция, причем для разных режимов экспериментов ПАЛДИ конкретный процесс десорбции и ионизации сильно различается.

Рисунок \(\PageIndex{33}\) Схематическое изображение поверхностной лазерной десорбции/ионизации. Серые сферы и синие сферы представляют материалы подложки и молекулы аналита соответственно.

Механизм поверхности пористого кремния в качестве подложки SALDI широко изучался исследователями. В целом процесс можно разделить на следующие этапы:

1. Адсорбция нейтральных молекул аналита происходит путем образования водородных связей с поверхностными силанольными группами;
2. Электронное возбуждение подложки под действием лазерного импульса генерирует свободную пару электрон/«дырка».Это разделение вызывает обогащение положительных зарядов вблизи поверхностного слоя; в результате повышается кислотность силанольных групп и облегчается перенос протона на аналиты;
3. Ионы аналита термически активируются и таким образом отделяются от поверхности.

Когда рядом с молекулами анализируемого вещества нет связанных доноров протонов, десорбция может происходить без ионизации. Затем десорбированная молекула аналита ионизируется в газовой фазе за счет столкновения с поступающими ионами.

Факторы усиления сигнала на подложках SALDI

Поскольку именно активная поверхность отвечает за адсорбцию, десорбцию и ионизацию молекул анализируемого вещества, которая является отличительной чертой этого метода, химия поверхности материала подложки, несомненно, имеет решающее значение для эффективности SALDI. Но общий вывод сделать довольно сложно в связи с тем, что родство между разными классами субстратов и аналитов весьма разносторонне. По сути, взаимодействие между этими двумя компонентами влияет на захват и высвобождение молекул аналита, а также на электронное состояние поверхности подложки и коэффициент передачи энергии.

Другим важным аспектом являются физические свойства субстратов, которые могут напрямую влиять на процессы десорбции и ионизации, особенно для термически активированного пути. Это тесно связано с быстрым повышением температуры на поверхности подложки. Эти свойства включают коэффициент оптического поглощения, теплоемкость и теплопроводность (или скорость диффузии тепла). Во-первых, более высокий коэффициент оптического поглощения позволяет подложке поглощать и генерировать больше тепла, когда лазерный источник обеспечивает определенное количество энергии.Кроме того, меньшая теплоемкость обычно приводит к большему повышению температуры при том же количестве теплоты. Кроме того, более низкая теплопроводность помогает подложке поддерживать высокую температуру, что в дальнейшем приводит к более высокому температурному пику. Следовательно, термическая десорбция и ионизация могут происходить более быстро и эффективно.

Приборы

Прибор, задействованный в SALDI, показанный на рисунке \(\PageIndex{34}\), в значительной степени аналогичен MALDI. Он содержит лазерный источник, который генерирует импульсный лазер, который возбуждает смесь образцов.Имеется столик для образцов, на который помещается образец смеси материалов подложки и аналитов. Обычно масс-анализатор и детектор ионов находятся на другой стороне, позволяя ионам проходить, разделяться и обнаруживаться на основе разных значений m / z . Недавно был достигнут прогресс, который включает прямой анализ источника ионов в реальном времени (DART) в систему SALDI-MS, что позволяет проводить анализ в условиях окружающей среды. На рисунке \(\PageIndex{35}\) показан их метод SALDI-MS в окружении.

Рисунок \(\PageIndex{34}\) Схематическая иллюстрация прибора SALDI. Рисунок \(\PageIndex{35}\) Схематическая иллюстрация производительности SALDI-MS в окружающей среде. Воспроизведено из J. Zhang, Z. Li, C. Zhang, B. Feng, Z. Zhou, Y. Bai и H. Liu, Anal. хим. , 2012, 84 , 3296. Авторские права: Американское химическое общество, 2012.

Примеры наноматериалов, используемых для анализа низкомолекулярных аналитов в SALDI-MS

Пористый кремний в качестве материала подложки

Пористый кремний с большой площадью поверхности можно использовать для улавливания определенных молекул аналита в процессе безматричной десорбции и ионизации.Что еще более интересно, для этого пористого материала был обнаружен большой коэффициент поглощения ультрафиолетового излучения, что также улучшило характеристики ионизации. Сообщалось, что использование пористого кремния в качестве субстрата в SALDI-MS позволило работать на фемтомольном и аттомольном уровнях аналитов, включая пептиды, кофеин, молекулу противовирусного лекарственного средства (WIN), резерпин и N -октил- β. -D-глюкопиранозид. По сравнению с обычной MALDI-MS, DIOS-MS (которая была особым типом SALDI в этом исследовании) успешно устранила матричные помехи и показала гораздо более высокий квазимолекулярный пик (MH ⁺ ), который можно было наблюдать на рисунке \ (\PageIndex{36}\).Более того, химическая модификация пористого кремния позволила дополнительно оптимизировать характеристики ионизации.

Рисунок \(\PageIndex{36}\) Анализ противовирусного препарата WIN (500 фмоль) с использованием различных методов десорбции/ионизации. ( а ) MALDI-MS с таким же количеством противовирусного препарата с использованием а-циано-4-гидроксикоричной матрицы. (б) DIOS-MS спектр WIN. Точные измерения массы были получены на WIN с помощью времяпролетного рефлекторного прибора, обычно с точностью до 10 частей на миллион (предел точности этого прибора в этом диапазоне масс).Спектр на вставке представляет измерения фрагментации после распада источника на WIN. Эти результаты согласуются с результатами экспериментов по тандемной масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением. Воспроизведено из J. Wei, J. M. Buriak, and G. Siuzdak, Nature , 1999, 399 , 243. Copyright: Nature Publishing Group, 1999.

Графен как поверхностный материал

Графен — тип популярного углеродного наноматериала, открытого в 2004 году. Он имеет большую площадь поверхности, которая может эффективно прикреплять молекулы анализируемого вещества.С другой стороны, эффективность десорбции/ионизации аналитов на слое графена может быть повышена благодаря его простой монослойной структуре и уникальным электронным свойствам. Полярные соединения, включая аминокислоты, полиамины, противораковые препараты и нуклеозиды, могут быть успешно проанализированы. Кроме того, неполярные молекулы можно анализировать с высоким разрешением и чувствительностью благодаря гидрофобной природе самого графена. По сравнению с обычной матрицей графен показал высокую эффективность десорбции/ионизации неполярных соединений.Графеновая подложка действует как подложка для улавливания аналитов и передает энергию аналитам при лазерном облучении, что позволяет легко десорбировать/ионизировать аналиты и устранять помехи матрицы. Было продемонстрировано, что использование графена в качестве материала подложки позволяет избежать фрагментации аналитов и обеспечивает хорошую воспроизводимость и высокую солеустойчивость, что подчеркивает потенциальное применение графена в качестве матрицы для MALDI-MS-анализа практических образцов в сложных матрицах образцов.Доказано также, что использование графена в качестве адсорбента для твердофазной экстракции сквалена может значительно повысить предел обнаружения.

Комбинация с ГХ

Анализ SALDI-MS в газовой фазе имеет относительно высокую эффективность ионизации, что обуславливает высокую чувствительность. В 2009 году газовая хроматография (ГХ) была впервые использована с SALDI-MS, где субстратом SALDI был аморфный кремний, а аналитом были N-алкилированные фенилэтиламины. Пределы обнаружения находились в диапазоне аттомолей, но в будущем ожидаются улучшения.Ожидается, что комбинация с ГХ расширит использование SALDI-MS еще больше, чем SALDI можно было бы применять для разделения и идентификации проб более сложной формы. Инструментальная установка показана на рисунке \(\PageIndex{37}\).

Рисунок \(\PageIndex{37}\) Настройка прибора GC-SALDI-MS. Воспроизведено из: С. Алимпиева, А. Гречникова, Дж. Саннера, А. Бородкова, В. Караванского, Ю. Симановского и С. Никифорова, Anal. хим. , 2009, 81 , 1255. Авторские права: Американское химическое общество, 2009.

Дифференциальная электрохимическая масс-спектрометрия

При изучении электрохимии всегда было проблемой получить немедленное и непрерывное обнаружение электрохимических продуктов из-за ограниченного образования на поверхности электрода, до открытия дифференциальной электрохимической масс-спектрометрии. Сначала ученые проверили эту идею, объединив пористую мембрану и масс-спектрометрию для анализа продукта при изучении образования кислорода из HClO ₄ с использованием пористого электрода в 1971 году.В 1984 г. был проведен еще один аналогичный эксперимент с использованием пористой тефлоновой мембраны с лаком толщиной 100 мкм на поверхности между электролитами и вакуумной системой. По сравнению с предыдущим экспериментом, этот эксперимент продемонстрировал вакуумную систему с улучшенной производной по времени, которая показала почти мгновенное обнаружение летучих продуктов электрохимической реакции с высокой чувствительностью обнаружения даже «одного монослоя» на электроде. Таким образом, эксперимент, продемонстрированный в 1984 году, показал не только непрерывное обнаружение проб в масс-спектрометрии, но и скорость образования, которая отличалась от метода, проведенного ранее в 1971 году.Поэтому этот метод получил название дифференциальной электрохимической масс-спектрометрии (ДЭМС). За последние пару десятилетий этот метод эволюционировал от использования классического электрода до электрода с вращающимся диском (RDE), который обеспечивает более однородный и быстрый перенос реакционных частиц на поверхность электрода.

Дифференциальная электрохимическая масс-спектрометрия, описанная в общих чертах, представляет собой метод характеризации, который анализирует образцы с использованием как электрохимических экспериментов с полуячейками, так и масс-спектрометрии.Он использует несмачивающую мембрану для разделения водного электролита и газообразного электролита, при этом газообразный электролит будет проникать через мембрану, ионизироваться и обнаруживаться в масс-спектрометре с использованием непрерывной двухступенчатой ​​вакуумной системы. Этот аналитический метод может обнаруживать газообразные или летучие электрохимические реагенты, продукты реакции и даже промежуточные продукты реакции. Прибор состоит из трех основных компонентов: электрохимической полуэлемента, мембранного интерфейса из ПТФЭ (политетрафторэтилена) и квадрупольного масс-спектрометра (КМС), входящего в состав вакуумной системы.

Операции DEMS

На рисунке \(\PageIndex{38}\) показана вся сборка прибора, состоящего из трех основных компонентов: электрохимической полуэлемента, интерфейса с мембраной из ПТФЭ и квадрупольного масс-спектрометра. В этом разделе будет объяснен каждый компонент и изучены его функциональные возможности, а дополнительная информация будет предоставлена ​​в конце этого раздела. Мембрана из ПТФЭ представляет собой микропористую мембрану, которая отделяет водный электролит от летучего электролита, который будет направляться в зону высокого вакуума.Используя отсос в высоком вакууме, газообразные или летучие частицы будут проникать через мембрану с использованием перепада давления, оставляя водные материалы на поверхности из-за гидрофобной природы мембраны. Выбор материала мембраны очень важен для поддержания как гидрофобности, так и надлежащей диффузии летучих веществ. Виды, проникшие в QMS, будут отслеживаться и измеряться, и в конце будет определяться кинетика образования. В зависимости от условий эксплуатации могут потребоваться различные вакуумные насосы.

Рисунок \(\PageIndex{38}\) Механическая установка всей дифференциальной электрохимической масс-спектрометрии. Адаптировано из Aston, S.J., «Дизайн, конструкция и исследовательское применение дифференциального электрохимического масс-спектрометра (DEMS)», Springer, 2011, 9-27.

Электрохимические ячейки

Первым важным компонентом прибора DEMS является конструкция электрохимических ячеек. Существует множество различных конструкций, разработанных за последние несколько десятилетий в зависимости от типов электрохимических реакций, типов и размеров электродов.Однако в этой главе будет обсуждаться только классическая ячейка.

Метод

DEMS был впервые продемонстрирован с использованием классического метода. Обычная установка электрохимической ячейки показана на рисунке \(\PageIndex{39}\). Порошкообразный электродный материал наносится на пористую мембрану для формирования рабочего электрода, показанного как рабочий электродный материал на рисунке \(\PageIndex{39}\). В демонстрации Вольбера и Хейтбаума электрод был приготовлен путем осаждения на мембрану мелких частиц Pt путем окрашивания лаком.Позже в других экспериментах было использовано напыление слоя электрокатализатора для получения более однородной поверхности. Водный электролит ячейки защищен перевернутым стеклянным корпусом с вертикальным туннельным отверстием, ведущим к мембране из ПТФЭ. Материал рабочего электрода лежит над мембраной из ПТФЭ, где он механически поддерживается фриттой из нержавеющей стали внутри вакуумного фланца. Как материал рабочего электрода, так и мембрана из ПТФЭ сжаты между вакуумными отливками и прокладкой из ПТФЭ, которая представляет собой кольцо, предотвращающее утечку электролита.Противоэлектрод (CE) и электрод сравнения (RE), изготовленные из платиновой проволоки, помещаются поверх материала рабочего электрода для создания электрического контакта. Одним из основных преимуществ классической конструкции является малое время отклика с высокой эффективностью «0,5 для лака и 0,9 для напыляющего электрода». Однако этот метод сопряжен с определенными трудностями. Во-первых, материалы электролита будут абсорбироваться на рабочем электроде до того, как он проникнет через мембрану. Из-за ограничения скорости поглощения концентрация на поверхности электрода будет ниже, чем в объеме.Во-вторых, водный летучий электролит должен абсорбироваться рабочим электродом, а затем испаряться через мембрану. Следовательно, разница в скоростях поглощения и испарения создаст сдвиг в равновесии. В-третьих, этот метод также ограничен типами материалов, которые могут быть нанесены на поверхность, такими как монокристаллы или даже некоторые поликристаллические поверхности электродов. Наконец, то, как находится RE, потенциально может внести в систему примеси, которые будут мешать эксперименту.

Рисунок адаптирован из JS Aston, Design, Construction and Research Application of the Differential Electrochemical Mass Spectrometer (DEMS) , Springer-Verlag, Berlin Heidelberg (2011).

Мембранный интерфейс

Мембрана из ПТФЭ

помещается между ячейкой с водным электролитом и системой высокого вакуума на другом конце. Он действует как барьер, препятствующий прохождению водного электролита, в то время как его селективность позволяет транспортировать испаренные электрохимические частицы в сторону высокого вакуума, что аналогично процессу перегонки с вакуумной мембраной, показанной на рисунке \(\PageIndex{41}\) .Чтобы предотвратить проникновение водного раствора через мембрану, поверхность мембраны должна быть гидрофобной, что является свойством материала, отталкивающим воду или водную жидкость. Следовательно, в каждом месте поры есть граница раздела пара и жидкости, где жидкость будет оставаться на поверхности, а пар будет проникать в мембрану. Затем транспортировка материала в паровой фазе запускается перепадом давления, создаваемым вакуумом на другом конце мембраны.Следовательно, размер поры имеет решающее значение для контроля ее гидрофобных свойств и скорости переноса через мембрану. При размере пор менее 0,8 мкм активируются гидрофобные свойства. Это число определяется путем расчета поверхностного натяжения жидкости, угла контакта и приложенного давления. Следовательно, желательна мембрана с относительно небольшими размерами пор и большим распределением пор. Обычно используемые мембранные материалы имеют «обычно размер 0,02 мкм и толщину от 50 до 110 мкм».Что касается материалов, были протестированы и другие материалы, такие как полипропилен и поливинилиденфторид (ПВДФ) (рис. \(\PageIndex{41}\)); однако материал ПТФЭ (Рисунок \(\PageIndex{42}\)) в качестве мембраны продемонстрировал лучшую долговечность и химическую стойкость к электрохимической среде. Поэтому показано, что ПТФЭ является лучшим кандидатом для такого применения, и его обычно ламинируют на полипропилен для улучшения механических свойств. Несмотря на гидрофобные свойства материала PTFE, значительное количество водного материала проникает через мембрану из-за большого перепада давления.Таким образом, правильный размер вакуумных насосов имеет решающее значение для поддержания потока газа, транспортируемого в масс-спектрометрию, при желаемом давлении. Более подробная информация о вакуумной системе будет обсуждаться. Кроме того, вместо мембраны был использован капилляр; однако этот метод здесь обсуждаться не будет.

Рисунок \(\PageIndex{41}\) Иллюстрация процесса дистилляции с вакуумной мембраной. Адаптировано из JS Aston, Design, Construction and Research Application of the Differential Electrochemical Mass Spectrometer (DEMS) , Springer-Verlag, Berlin Heidelberg (2011).Рисунок \(\PageIndex{42}\) Химическая структура политетрафторэтилена (ПТФЭ), полипропилена и поливинилиденфторида (поливинилидендифторида, ПВДФ).

Вакуум и СМК

Вакуумная система правильного размера может обеспечить транспортировку максимального количества паров через мембрану. Когда перепад давления недостаточен, часть парообразного материала может оставаться на водной стороне, как показано на рисунке \(\PageIndex{43}\). Однако, когда перепад давления слишком велик, слишком много водного электролита будет вытягиваться из границы раздела жидкость-пар, что впоследствии увеличит нагрузку на вакуумные насосы.В случаях насосов неподходящего размера может снизиться эффективность насоса и сократиться срок службы насоса, если такая проблема не будет устранена немедленно. Кроме того, для правильной работы масс-спектрометрии поток газа необходимо будет поддерживать на определенном уровне. Таким образом, вакуумные насосы должны обеспечивать постоянный поток газа около 0,09 мбар/с·см2, состоящий в основном из газообразных или летучих частиц и других частиц, которые будут отправлены на масс-спектрометрию для анализа. Кроме того, из-за ограничения скорости откачки одного вакуумного насоса потребуется вакуумная система с двумя или более насосами.Например, если требуется 0,09 мбар/с·см ² и скорость насоса 300 с ^-1 , который работает при 10 ^-5 мбар, допустимая геометрическая площадь мембраны составляет 0,033 см ^-2 . Чтобы увеличить площадь мембраны, потребуются дополнительные насосы для достижения того же потока газа.

Дополнительная информация

Существует несколько других аналитических методов, таких как циклическая вольтамперометрия, потенциальный шаг и гальванический шаг, которые можно комбинировать с экспериментом DEMS.Циклическая вольтамперометрия может дать как количественные, так и качественные результаты, используя потенциальную зависимость. В результате при сочетании циклической вольтамперометрии и ДЭМС будет регистрироваться как ионный ток интересующих частиц, так и ток фарадеевского электрода (ток, генерируемый восстановлением или окислением некоторого химического вещества на электроде).

Приложения

Отсутствие коммерциализации этого метода ограничило его только академическими исследованиями. Самая большая область применения DEMS — электрокаталитические реакции.Кроме того, он также используется в исследованиях топливных элементов, реакциях детоксикации, электрохимических датчиках газа или более фундаментальных соответствующих исследованиях, таких как разложение ионных жидкостей и т. д.

Дифференциальная электрохимическая масс-спектрометрия топливных элементов: электроокисление этанола

Реакцию окисления этанола исследовали с помощью щелочных мембранных электродных сборок (МЭА), сконструированных с использованием наночастиц платинового катализатора и щелочной полимерной мембраны. DEMS будет использоваться для изучения механики реакции окисления этанола на катализаторах на основе pt.Соответствующими продуктами реакции окисления являются диоксид углерода, ацетальдегид и уксусная кислота. Однако и диоксид углерода, и ацетальдегид имеют одинаковую молекулярную массу, которая составляет 44 г/моль. Один из подходов заключается в мониторинге основных фрагментов, где использовались ионизированные CO ₂ ²⁺ при m/z = 22 и COH ⁺ при m/z = 29. Дифференциальная электрохимическая масс-спектрометрия позволяет обнаруживать летучие продукты электрохимической реакции; однако обнаружение может варьироваться в зависимости от растворимости или температуры кипения.CO ₂ очень летуч, но также растворим в воде. Если KOH присутствует, DEMS не обнаружит никаких следов CO ₂ . Поэтому перед проведением измерений следует удалить все дополнительные щелочные примеси. Электрохимические характеристики также могут быть измерены при различных условиях и примерах, показанных на рисунке \(\PageIndex{43}\). Кроме того, был измерен CCE (выход по току CO ₂ ) при различных потенциалах. Используя CCE, исследование пришло к выводу, что этанол подвергается более полному окислению при использовании щелочного МЭА, чем кислого МЭА.

Рисунок \(\PageIndex{43}\) CV для щелочного MEA показаны для 0,1 М раствора EtOH в (a) только для деионизированной воды в аналите (a1) при 60 °C. Адаптировано из V. Rao, Hariyanto, C. Cremers, and U. Stimming, Fuel Cells , 2007, 5 , 417.

Исследования по разложению ионных жидкостей

Ионные жидкости (ИЖ) обладают несколькими свойствами, такими как высокая ионная проводимость, низкое давление паров, высокая термическая и электрохимическая стабильность, что делает их отличным кандидатом на роль электролита для аккумуляторов.Поэтому важно лучше понимать стабильность реакции и продуктов, образующихся при разложении. DEMS — это мощный метод, позволяющий обнаруживать летучие продукты в режиме онлайн; однако он сталкивается с проблемами, связанными с высокой вязкостью ИЖ и низкой проницаемостью из-за размера молекул. Поэтому исследователи модифицировали традиционную установку DEMS, в которой в модифицированном методе использовалось низкое давление паров ИЖ, а электрохимическая ячейка была помещена непосредственно в вакуумную систему.Этот эксперимент показывает, что этот метод может быть разработан для очень специфического применения и может быть легко модифицирован.

Заключение

Метод

DEMS может обеспечить обнаружение продуктов электрохимических реакций в режиме реального времени как аналитически, так и кинетически. Кроме того, результаты выдаются с высокой чувствительностью, при которой могут быть обнаружены как продукты, так и побочные продукты, если они являются летучими. Его можно легко собрать в лабораторных условиях. За последние несколько десятилетий этот метод продемонстрировал прогрессивное развитие и дал хорошие результаты для многих приложений, таких как топливные элементы, газовые датчики и т. д.Однако у этой техники есть ограничение. При проектировании этой системы необходимо учитывать множество факторов, таких как электрохимическая реакция полуэлемента, скорость абсорбции и т. д. В связи с этими ограничениями следует выбрать тип мембраны и соответствующий размер насоса. Таким образом, этот метод характеризации не является универсальным, и его необходимо модифицировать на основе экспериментальных параметров. Таким образом, следующий шаг развития DEMS заключается не только в улучшении ее функций, но и в использовании за пределами академической лаборатории.

Бомбардировка всех планет — Блог Кейси Хэндмер

Это Falcon Heavy. Это стоит 90 миллионов долларов. Всего за 1 миллиард долларов в год, или около 4% бюджета НАСА, мы могли бы запускать его на каждую планету в каждом окне запуска. И это до массовой скидки.

Фото предоставлено SpaceX

. Это схема каждого окна запуска на каждую планету в течение следующих 20 лет.

Цветные пятна обозначают, что Земля и целевая планета правильно выровнены для недорогого полета.Цвета представляют общую массу, которую может доставить Falcon Heavy.

Названия в левом нижнем углу представляют собой исторические миссии, использующие лишь малую часть доступных возможностей исследования. Ни один робот не запускался к Венере с 1989 года или к Нептуну с 1977 года — более 40 лет назад. Стыд!

У большинства планет окно запуска примерно раз в год. На Марсе один раз в 2,2 года. Диаграмма также включает окна запуска для возвращения образцов с Марса.

Регулярная частота относительно массовых грузовых полетов на все планеты полностью меняет парадигму роботизированных исследований.

25T до Марса достаточно для каждого крупного космического агентства, чтобы запускать вездеход, посадочный модуль и орбитальный аппарат при каждом запуске.

Эта исследовательская программа в стиле кампании устраняет риски отдельных сбоев или отклонений от графика. Специалисты по проектированию, сборке и эксплуатации работают над линейкой постоянно совершенствуемых роботов с постоянно меняющимся набором нелепо продвинутых инструментов.

Историческая перспектива и детали

По мере того, как роботизированные исследовательские миссии становятся все более сложными, фиксированные бюджеты заставляют снижать частоту запусков.Главные исследователи различных инструментов, осознавая конечную продолжительность жизни человека, вкладывают неприятие риска в разработку миссии. Неудача больше не вариант. Каждый космический зонд создается с полностью индивидуальным дизайном и инструментами, в основном новой командой, которой приходится заново изучать процесс с нуля. Это увековечивает бесконечную спираль затрат, неприятия риска, медленных итераций, медленного обучения и низкого уровня инноваций.

Основная проблема заключается в том, что люди, чьи решения управляют этими программами, сталкиваются с невыносимо высокими альтернативными издержками в случае неудачи.

Как разорвать этот негативный цикл? Путем смещения альтернативных издержек за счет использования нового поколения гораздо более дешевых запусков ракет.

Имея по существу неограниченную грузоподъемность, «выезжающую со станции» с регулярной частотой, программы могут быть разработаны для использования конвейерного стиля производства. Конструкции будут регулярно и постепенно улучшаться отдельными командами, которые видели свои машины в действии и могли позволить себе строить планы на будущие модельные годы. Общие эксплуатационные расходы останутся на прежнем уровне, а производительность может возрасти на порядок.

Предсказуемый спрос заставит частную промышленность конкурировать за производство самых надежных и экономичных подсистем и стандартных автобусов для космических кораблей.

Последствия срыва графика или выхода из строя блока значительно уменьшаются, поскольку при диверсифицированном рынке производителей космического оборудования всегда найдется что-то готовое заполнить лишние мощности. Почему бы не отправить на Марс еще три спутника-ретранслятора? Или рой кубсатов к Юпитеру?

Вместо технической ошибки, которая потенциально может поставить под угрозу будущее всей программы, не говоря уже о сотнях карьер, ошибка является признаком здоровой степени инноваций и обучения.Действительно, степень, в которой допустимы рутинные сбои, является признаком здоровья системы!

Одна из причин, по которой Силиконовая долина является таким мощным двигателем инноваций и процветания, заключается в том, что она ограничивает последствия неудач и дает предпринимателям возможность попробовать еще раз, усвоив несколько тяжелых уроков. Тем не менее никто не чувствует угрозы из-за рутинных неудач неудачных стартапов, и никто не должен чувствовать угрозу из-за отказа марсохода на Марсе. В то время как продолжающееся молчание Opportunity — это ужасная вещь, жало можно было бы несколько уменьшить, если бы в настоящее время было 20 других марсоходов, и еще 20 будут в пути до 2030 года.

Трудно достичь культурных изменений сверху вниз. Неважно, призывает ли администратор НАСА различные центры делать что-то по-другому — поведение коллектива от начала до конца определяется его структурой стимулов. А нынешняя структура миссий по исследованию планет вызывает крайнюю неприязнь к риску.

Односторонний «подарок» практически неограниченной мощности на Falcon Heavy или New Glenn сделал бы то, чего не могли бы достичь никакие фокус-группы и заламывание рук: одним махом изменить структуры стимулов вокруг исследования дальнего космоса и сломать цикл растущих издержек и институционального отвращения к риску.

Что вы думаете?

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Надувная лодка Bombard C3 | Дежарден Спорт

Описание

Commando — довольно мужественный катер. Созданный для движения, он был спроектирован без прикрас: жесткий киль, алюминиевый пол, он уверенно и точно прокладывает свой маршрут при любых обстоятельствах.Удивительно, если он понравится исследователям, любителям рыбалки или подводной охоты?

Больше товаров:

• Предварительный жесткий байпас
• Самолет Anglobal «моноблок»
• Жесткая полоса 3 шарнирных элемента (эксклюзивно Bombard™)

Размеры (Fi – M)

• ОБЩАЯ ДЛИНА: 12 футов 6 дюймов/3,8 м
• ВНУТРЕННЯЯ ДЛИНА: 8 футов 2 дюйма / 2,5 м
• Внешняя ширина: 5 футов 9 дюймов/1,75 м
• Внутренняя ширина: 2 фута 9 дюймов /0,84
• ДИАМЕТР ТРУБЫ: 1’6 «/ 0.455м

Вместимость

• ПАССАЖИРОВ: 6
• Максимальная грузоподъемность: 1653,5 фунта / 750 кг
• ОБЩИЙ ВЕС: 216,1 фунта / 98 кг
• ГЕРМЕТИЧНЫЕ КОМПОНЕНТЫ: 3

Категория:

• Европейская директива по судам: C

Моторизация

• ФАРА ДВИГАТЕЛЯ: короткая
• МАКСИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ (л.с.): 40
• МАКСИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ (кВт): 30
• МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ (км): 56
• МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ( миль в час): 35

Оборудование

Корпус:

• Жесткий киль из 3 шарнирных элементов с быстрым креплением без инструментов
• Моноблочная крышка из алюминиевого профиля с анкерным креплением и опорой пластины с направляющим профилем1 алюминий
• Точки крепления пусковых колес 2-х пустые

Флоттеры:

• Tis Thermobanded Strongan™ Duotex™ 2 x 1100 Decitex
• Клапаны Easy Push Grabber Grabber + передняя катушка
• Защита от прогиба, широкий профиль
• 2 D-кольца прицепа2 D-образные подъемные кольца
• 4 ручки для переноски
• 1 Металлическая передняя ручка
• Бетонные преобразователиСтандарт

Оборудование:

• 2 сумки с несколькими карманами
• 2 лопасти
• Инфлятор на 1 фут
• 1 ремонтный кейс
• 1 руководство пользователя

Как работает диффузионный насос?

Диффузионный насос иногда сбивает с толку людей, поскольку он не имеет движущихся частей.Он работает совершенно иначе, чем поршневой насос, например, механический насос. Механический насос всасывает воздух и выталкивает его из камеры с помощью механических средств, таких как поршни, ребра или лепестки. Диффузионный насос известен как насос для захвата жидкости и работает совершенно по-другому. Диффузионный насос использует пары кипящей жидкости для улавливания молекул воздуха. Затем жидкость перемещают в другое место и охлаждают.Охлаждение заставляет молекул воздуха высвобождаться. Сочетание гравитации и направленного вниз пара перемещает молекулы воздуха к нижней части насоса.

Обратите внимание, что в этом СОВЕТЕ мы будем использовать термины « масло » и « жидкость » взаимозаменяемо.

Купить жидкость для диффузионного насоса онлайн

Рабочая схема диффузионного насоса

Внизу вы можете увидеть нагреватели , которые находятся прямо под маслом.   Когда масло  [   Посмотреть выбор масла для диффузионных насосов онлайн ] становится достаточно горячим, чтобы испарить , пары масла поднимаются вверх по центру насоса и выходят из форсунок под углом вниз. Эти форсунки расположены кольцом и образуют завесу или «юбку» пара, простирающуюся от форсунок до стенки насоса. Любые молекулы воздуха, попадающие во впускное отверстие, встречаются с парами и улавливаются. Когда пары масла ударяются о стенки насоса с водяным охлаждением, масло охлаждается, стекая по стенкам насоса.К тому времени, когда нефть снова достигает резервуара, она уже выпустила свой захваченный газ и готова начать цикл заново. Любая молекула газа, которая пытается подняться вверх, захватывается паровой «юбкой» над ней и снова вынуждена опускаться. Постоянно нагнетая молекул воздуха вниз , мы создаем область в нижней части насоса, давление в которой на выше , чем в верхней части насоса. Другими словами, когда насос работает, давление ниже каждой масляной юбки выше, чем над этой юбкой .В нижней части насоса давление достаточно высокое, чтобы газ мог откачиваться стандартным механическим насосом.

Хотя пары масла направлены вниз, некоторые из них могут попасть в верхнюю часть насоса. Чтобы избежать проникновения этого масла в камеру, в верхней части узла сопла можно установить холодный колпачок для конденсации паров в этой области . Концентрическая круглая шевронная перегородка в горловине насоса позволяет молекулам воздуха проникать внутрь, но задерживает более тяжелые пары масла, когда они пытаются выйти.Сегодня мы обычно используем силиконовое масло в качестве жидкости для диффузионных насосов из-за его высокой температуры испарения и стабильности. Хотя силиконовое масло дорогое, оно будет хорошо работать в течение длительного периода времени практически без деградации. Доступно несколько формул. Масло также является относительно безопасным с точки зрения токсичности и горючести. Единственное предостережение при использовании силиконового масла заключается в том, что оно не должно подвергаться воздействию воздуха , когда оно нагревается, иначе масло превратится в гель.

Силиконовое масло для диффузионных насосов

Однако силиконовое масло

не всегда было предпочтительной жидкостью.Раньше в диффузионных насосах в качестве рабочей жидкости использовалась ртуть . Как вы понимаете, сегодня к такому делу относятся с неодобрением из-за токсичности паров ртути. Сегодня использование ртути в диффузионных насосах практически сведено к нулю. Для замены ртути в качестве рабочей жидкости использовали углеводородные масла . У них было два основных недостатка.

Они не всегда были сделаны из одного компонента, иначе масло расщепило бы на более легкие фракции во время использования.Более легкие фракции хотели бы выйти через верхнее сопло, где вероятность выхода из насоса выше. Модификация насоса создала отдельные каналы для каждого уровня форсунок, в результате чего более легкие фракции всегда выходили из самого нижнего набора форсунок. Эта конструкция была известна как фракционирующий диффузионный насос .

С углеводородными жидкостями также существовала опасность взрыва , особенно в среде, где использовался источник воспламенения, такой как горячие вольфрамовые нити, и камера была случайно выпущена в атмосферу в неподходящее время.Сегодня углеводороды используются редко .

Полифениловый эфир и перфторполиэфир

Два других типа жидкости заслуживают упоминания. Это полифениловый эфир и перфторполиэфир .

Полифениловый эфир имеет очень низкую точку кипения и устойчив к бомбардировке электронами, что делает его идеальным для определенных применений. Оно дороже, чем силиконовое масло, но дешевле, чем перфторполиэфир.

Перфторполиэфир представляет собой углеводород, в котором все атомы водорода заменены атомами фтора. Это дает ему гораздо более высокую молекулярную массу, чем исходный углеводород. Он также инертен к кислороду, галогенам и кислотам. Когда он разрушается, он распадается на газ, поэтому основная жидкость не подвергается риску. Однако газ разложения токсичен , поэтому необходимо принять соответствующие меры предосторожности.

Наконечники диффузионного насоса

В целом работа диффузионного насоса требует небольшого внимания .Есть некоторые вещи, чтобы рассмотреть:

Используйте высококачественное масло

Использование высококачественного масла максимизирует производительность вашей системы и минимизирует потребность в техническом обслуживании. Мы предлагаем несколько отличных вариантов продукта.

Подберите масло к уровню вакуума, которого вы достигнете

Нет никакой выгоды в получении масла, рассчитанного на более низкое давление, чем требуется, и стоимость значительно возрастет.

– Для большинства декоративных металлизаторов достаточно масла типа 702 .

– Для устройств для нанесения оптических покрытий хорошим выбором является масло типа 704 .

– Для очень высококачественных приложений с низким вакуумом, таких как полупроводники или лабораторные работы , может потребоваться масло 705 .

Водный поток

Следите за расходом воды через линии охлаждения . Проверьте температуру воды на входе и на выходе , а также скорость потока. Линии со временем могут засориться или подвергнуться коррозии.Наконец, периодически проверяйте, чтобы все электрические нагреватели в нижней части насоса достигли нужной температуры.

Техническая поддержка и вопросы

Не стесняйтесь позвонить нам по телефону 1-800-626-0226 или 1-630-325-1001 или заполнить нашу контактную форму, если вам нужна дополнительная информация или у вас есть вопросы о диффузионных насосах или жидкостях.