The authors would like to acknowledge Caitlin Kowalewski for aiding in the editing and formatting of this publication.

1. انعراجي التصوير الفوتوغرافي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إنشاء منطقة اختبار ملاحظة: توجد منطقة اختبار مباشرة أمام المرآة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المشبك مرآة كروية مقعرة (قطر 150 مم، البؤري 1500 ملم) ?...

<ol>
	<li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Schlieren and Shadowgraph Techniques: Visualization Phenomena in Transparent Media. , (2001).</li><li>Strawa, A. W., Chapman, G. T., Arnold, J. O., Canning, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ballistic+range+and+aerothermodynamic+testing.">Ballistic range and aerothermodynamic testing.</a> J. Aircraft. 28 (7), 443-449 (1991).</li><li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+gas+leaks+by+using+schlieren+optics.">Imaging gas leaks by using schlieren optics.</a> Pipeline &amp; Gas Journal. 226 (9), 28-30 (1999).</li><li>Takagi, T., Kubota, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+application+of+schlieren+optics+for+detection+of+protein+bands+and+other+phenomena+in+polyacrylamide+gel+electrophoresis.">The application of schlieren optics for detection of protein bands and other phenomena in polyacrylamide gel electrophoresis.</a> Electrophoresis. 11 (5), 361-366 (1990).</li><li>Clark, I. G., Cruz, J. R., Huges, M. F., Ware, J. S., Madlangbayan, A., Braun, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerodynamic+and+Aeroelastic+Characteristics+of+a+Tension+Cone+Inflatable+Aerodynamic+Decelerator.">Aerodynamic and Aeroelastic Characteristics of a Tension Cone Inflatable Aerodynamic Decelerator.</a> , (2009).</li><li>Froome, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Refractive+Indices+of+Water+Vapour,+Air,+Oxygen,+Nitrogen+and+Argon+at+72+kMc/s.">The Refractive Indices of Water Vapour, Air, Oxygen, Nitrogen and Argon at 72 kMc/s.</a> Proc. Phys. Soc. B. 68, 833-835 (1955).</li><li>Winter, G. T., Wilhide, J. A., LaCourse, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+a+Direct+Sample+Analysis+(DSA)+Ambient+Ionization.">Characterization of a Direct Sample Analysis (DSA) Ambient Ionization.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 26 (9), 1502-1507 (2015).</li><li>Pfeuffer, K. P., Schaper, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Halo-Shaped+Flowing+Atmospheric+Pressure+Afterglow:+A+Heavenly+Design+for+Simplified+Sample+Introduction+and+Improved+Ionization+in+Ambient+Mass+Spectrometry.">Halo-Shaped Flowing Atmospheric Pressure Afterglow: A Heavenly Design for Simplified Sample Introduction and Improved Ionization in Ambient Mass Spectrometry.</a> Anal. Chem. , 7512-7518 (2013).</li><li>Pfeuffer, K. P., Shelley, J. T., Ray, S. J., Hieftje, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+Mass+Transport+and+Heat+Transfer+in+the+FAPA+Ambient+Ionization+Source.">Visualization of Mass Transport and Heat Transfer in the FAPA Ambient Ionization Source.</a> J. Anal. At. Spectrom. 28 (379-387), 379-387 (2013).</li><li>Pfeuffer, K. P., Ray, S. J., Hieftje, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+and+Visualization+of+Mass+Transport+for+the+Flowing+Atmospheric+Pressure+Afterglow+(FAPA)+Ambient+Mass-Spectrometry+Source.">Measurement and Visualization of Mass Transport for the Flowing Atmospheric Pressure Afterglow (FAPA) Ambient Mass-Spectrometry Source.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (5), 800-808 (2014).</li><li>Keelor, J. D., Dwivedi, P., Fern&#225;ndez, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Effective+Approach+for+Coupling+Direct+Analysis+in+Real+Time+with+Atmospheric+Pressure+Drift+Tube+Ion+Mobility+Spectrometry.">An Effective Approach for Coupling Direct Analysis in Real Time with Atmospheric Pressure Drift Tube Ion Mobility Spectrometry.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (9), 1538-1548 (2014).</li></ol>

هناك العديد من الاعتبارات التي يجب معالجتها قبل محاولة هذا البروتوكول. بالإضافة إلى الفضاء حول مطياف الكتلة لمصدر ومرآة، ويجب أن تكون مساحة مفتوحة كافية متوفرة لاستيعاب المسافة من مرتين نقطة محورية في المرآة. وعلاوة على ذلك، يتم تحديد حجم المرآة نهاية المطاف من قبل ...

الطيف الكتلي، أداة تحليلية المتاحة لتحديد الكتلة الجزيئية، أصبحت واحدة من التقنيات التحليلية أقوى حتى الآن. على مدى العقد الماضي أصبحت مجموعة كاملة من مصادر التأين المحيطة الجديدة المتاحة للكشف عن مطياف الكتلة. للبيانات التي تم جمعها في هذه المخطوطة، تم استخدام تحليل (DSA) مصدر عينة المباشر. على الرغم من أن هذه المصادر هي متعددة للغاية، هناك حاجة إلى معرفة أكثر تفصيلا عن عملية التأين المادية لتحسين وتمديد الغرض. والهدف من هذه التجربة هو الحصول على فهم أفضل لعملية التأين مصادر المحيطة من خلال التصور للتيار النيتروجين على الجهاز باستخدام تقنية تسمى التصوير انعراجي. غالبا ما يبدأ دراسة علمية من خلال الملاحظة، والتي من الصعب إذا كان الهدف من الدراسة هو شفافة للعين المجردة. التصوير انعراجي هو الاسلوب الذي يسمح للغير مرئيةلتصبح مرئية من خلال الاعتماد على التغيرات في معامل الانكسار في وسائل شفافة 1. التجانس من مؤشرات الانكسار يسبب تشويها للضوء مما يسمح التصور. وقد استخدمت هذه التقنية انعراجي بشكل روتيني في مجموعة متنوعة من المجالات المتخصصة بما في ذلك النمذجة المقذوفات، هندسة الطيران، والكشف عن الغاز العام وتدفق الرصد، وأحيانا لتصور العصابات البروتين في هلام الكهربائي 2-5. وتستخدم معظم مصادر التأين المحيطة تيار من الغاز من أجل تسهيل التأين. وهناك مجموعة واسعة من الظروف يمكن أن توجد خيارات مصدر، ولكن معالم هذه التجربة يجب أن تنطوي على استخدام غاز مع معامل الانكسار الذي يختلف من الجو مختبر المحيطة بها. هذه دراسة محددة تستخدم النيتروجين الساخن. وتجدر الإشارة إلى أنه ليس هناك سوى فارق صغير في معامل الانكسار لوحظ بين النيتروجين النقي من تيار الغاز والهواء في RT 6، ويرجع ذلك أساسا لوتتكون الأشعة تحت الحمراء في معظمها من النيتروجين. والتغلب على هذه المشكلة في هذه الحالة بسبب ارتفاع درجات الحرارة من النيتروجين النقي في مجرى الغاز الذي ينتج تغييرا يكفي كبير في معامل الانكسار للغاز التي يتعين مراعاتها. مصادر مطياف الكتلة الأخرى مثل الامتزاز الغلاف الجوي الكيميائية التأين (DAPCI) 7، يتدفق الضغط الجوي شفق (FAPA) 10/08، والمباشرة تحليل في الوقت الحقيقي (DART) وقد استخدمت 11 مصادر التأين التصوير انعراجي. والقصد من هذا البروتوكول هو لمناقشة كيفية دراسة التأين المحيطة باستخدام التكوين التصوير انعراجي الأساسي. هذه التقنية، ولكن ينطبق على أي عدد من التقنيات التحليلية المختلفة التي تنطوي على تيارات الغازية.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="606">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:303px;">Flashlight</td>
			<td style="width:109px;">EAGTAC</td>
			<td style="width:108px;">D25A Ti</td>
			<td style="width:87px;">or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Spherical Concave Mirror</td>
			<td>Anchor Optics</td>
			<td>27633</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Rebel EOS T2i</td>
			<td>Canon</td>
			<td>4462B001</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">300 mm telephoto lens</td>
			<td>Canon</td>
			<td>6473A003</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Direct Sample Analysis (DSA) Ionization Source</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>MZ300560</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sq 300 MS with SQ Driver Software</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>N2910801</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ring Stand</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11-474-207</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Laser Pointer</td>
			<td>Apollo</td>
			<td>MP1200</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">razor blade</td>
			<td>Blue Hawk</td>
			<td>34112</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">small drill bit #73</td>
			<td>CML Supply</td>
			<td>503-273</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Protractor</td>
			<td>Sterling&#160;</td>
			<td>582</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hose Clamp</td>
			<td>Trident</td>
			<td>720-6000L</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualization of ambient mass spectrometry with the use of schlieren photography

توضح هذه المخطوطة كيفية تصور مصادر التأين الطيف المحيطة الجماعية باستخدام التصوير انعراجي. من أجل تحسين مطياف الكتلة بشكل صحيح، فمن الضروري لتوصيف وفهم المبادئ الفيزيائية للمصدر. معظم مصادر التأين المحيطة تجارية تستخدم طائرات من النيتروجين والهيليوم، أو الهواء في الغلاف الجوي لتسهيل تأين الحليلة. ونتيجة لذلك، والتصوير الفوتوغرافي انعراجي يمكن استخدامها لتصور تدفقات الغاز من خلال استغلال الاختلافات في مؤشر الانكسار بين تيارات والهواء المحيط لتصور في الوقت الحقيقي. الإعداد الأساسي يتطلب الكاميرا، مرآة، مصباح يدوي، وشفرة حلاقة. عند تكوين بشكل صحيح، لوحظ الصورة في الوقت الحقيقي من المصدر من خلال مشاهدة انعكاسه. وهذا يسمح لنظرة ثاقبة على آلية العمل في مصدر، ومسارات لالأمثل لها ويمكن إجمال. وتسليط الضوء على الوضع غير مرئية على خلاف ذلك.

ويمكن الاطلاع على التخطيطي من الإعداد انعراجي بما في ذلك مصدر الطيف التأين الشامل في الشكل 1، وعندما يتم محاذاة كل مكونات انعراجي بشكل صحيح، يمكن أن ينظر الغازات داخل منطقة الاختبار كما المتناقضة المناطق المظلمة والضوء. الشكل 2 يو...

Watch this Scientific Journal Video about Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography at JoVE.com

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

تصور المحيطة الطيف الكتلي مع استخدام انعراجي التصوير الفوتوغرافي

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

The overall goal of this procedure is to visualize the gas stream of an ambient ionization source used with mass spectrometry, for the purpose of understanding and optimizing the ionization source. This method can help answer key questions in the ambient ionization mass spectrometry field, such as ionization efficiency versus source position. The main advantage of this technique is using visualized gas streams with an ambient ionization source to better understand the physical phenomenon associated with the detection technique.Though this method can provide insight into ambient mass spectrometry, it can also be applied to other systems, such as physical phenomenon, which involve gas streams. An example would be the aerodynamics field. Generally, individuals new to this method will struggle, because initially it's difficult to figure out how to manually adjust the system to achieve proper alignment of the camera.First, clamp a spherical concave mirror in a ring stand clamp large enough to support the mirror. Attach the ring stand clamp with the mirror to a three foot ring stand perpendicular to the floor. Have the ring stand and mirror placed to the side of the mass spectrometer source.Adjust the face of the mirror so that it is parallel to, and at the same height, as the source. Then, position the mirror so that it's center is aligned with the center source region of the mass spectrometer. Next, attach a metal plate to top of the tripod.Attach a razor blade, which is known as the cut off, to the metal plate using a magnet, so that the sharp edge is vertical. Place the tripod in line with the mirror, at twice the focal length of the mirror. Then, align the razor blade orthogonal to the path of light reflected from the mirror.Manually adjust the height of the tripod so that the sharp edge of the razor blade is approximately aligned with the center of the mirror. Following this, mount a digital camera, with a 300 millimeter telephoto lens on a separate tripod. Position the camera so the lens is four centimeters directly behind, and at the same height, as the razor blade.Connect the video output of the camera to a computer monitor to easily view the Schlieren phenomenon in real time. Drill a small hole approximately zero point six millimeters in diameter into the center of a vial cap in order to attach it to a flashlight. Affix the vial cap over a 200 lumen LED flashlight, using high temperature foil tape.The experiment will only work if alignment of all the components is correct. Please take care to ensure proper positioning. To ensure proper positioning of the flashlight, place a laser pointer on the metal plate next to the razor blade.Manually move the laser pointer so the bean is hitting the center of the mirror. Adjust as necessary to ensure the reflected beam intersects orthogonally to the razor blade, so that approximately half of the beam is blocked. If the beam is not aligned, manually adjust the mirror's position to aim the beam of the laser pointer directly at the razor blade.After ensuring that the laser beam is centered on the lens, replace the laser pointer with a covered flashlight while everything is aligned. Next, turn on the flashlight. Using a piece of white paper, observe the reflected light at the cut off, ensuring that the beam is a small, focused spot.Make any vertical adjustments necessary to block approximately half of the reflected light beam with the cutoff. Then, remove the lens cap on the camera and focus on the mirror. Manually align the mass spectrometry ion source within the test region, with a distance of 10 millimeters between the end of the nozzle, and the inlet of the mass spectrometer.Following this, manually open the needle valve to the ambient source, allowing nitrogen to flow through it. Open the software used to control the mass spectrometer. Click on File, and select Open Tune.Then, select the appropriate Tune file. After opening the manual Tune, apply all voltages and temperatures to the ambient source. Observe the appearance of flow exiting the nozzle with the Schlieren apparatus, on the view screen of the digital camera at the temperature increases.Once the desired image is visualized on the camera, collect it by taking a picture of the gas stream. At this point, open the acquired image using image viewing software, and print it. Manually draw a line using a pencil and a ruler on the printed image, defining the center axis of the gas stream parallel to the direction of flow.Using the ruler, manually draw a line along the edge of the visualized gas stream on the printed image. Mark the outer edges of the gas stream to obtain a range for the spray half angle. Finally, measure the angle produced between the center axis and the line using a protractor.When all components in the Schlieren set up are properly aligned, gasses within the test region can be seen as contrasting dark and light regions. This contrast can be used to observe how the shape of the nitrogen jet flow from the mass spectrometry source changes as nozzle size decreases. A full, uncropped, Schlieren image of the source, and gas flow, illustrates the orientation of the test objects relative to the mirror, and shows what should be expected when the proper amount of light is cut off.If the cut off is either too high, or too low, poor images will result. With constant nozzle size the half angle increases accordingly with an increase in pressure, signifying an overall size increase of the gas stream. The half angle increases with larger nozzle diameter at constant pressure, which signifies an overall scaling increase in size of the nitrogen jet, coming out of the source as the nozzle diameter is increased.Once mastered, this technique can be done in one to two hours, if it is performed properly. After watching this video, you should have a good understanding of how to visualize the gas stream of an ambient ionization source. Don't forget that working with laser pointers can be extremely hazardous, and protective eyewear should always be worn while performing this procedure.