기체크로마토그래피-질량분석기의 분리막 인터페이스의 유용성 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Agilent 5973 GC-MS instrument was modified so that the capillary direct interface was removed and that a silicone membrane was installed between GC and MS. Feasibility study of the membrane interface GC-MS has been carried out. Vacuum of the mass spectrometer was not affected by the carrier gas flow rate up to 4.7 mL/min. As the carrier flow rate was increased, peak tailing was reduced and chromatogram peaks appeared earlier. Chromatogram peaks showed better separation and higher sensitivity as the membrane thickness was reduced from 127 μm to 75 μm, and also as the interface temperature was increased. However, the membrane interface GC-MS had drawbacks such as background ions at 73 and 147 m/z and poor peak separation due to peak tailing.Rhenium and iridium filaments were coated with three different kinds of oxide materials by the electrophoretic deposition method, and electron emission characteristics of the filaments have been studied. Among the three oxide materials tested in this work, yttrium oxide and lanthanum oxide coated filaments enhanced the electron emission of rhenium and iridium filaments. There was an optimum range of the yttrium oxide coating thickness which was somewhere between 20 and 40 μm.

국문 초록 (Abstract)

Agilent 5973 GC/MS의 capillary direct interface를 떼어내고 GC와 질량분석기 사이에 실리콘 membrane을 장착하는 membrane interface GC/MS의 분석 유용성을 조사하였다. 최대 4.7ml/min까지 헬륨 운반기체유량을 올릴 때 질량분석기의 진공도는 거의 영향을 받지 않으며, 피크 끌림 현상이 줄어들고 머무른 시간이 줄어드는 빠른 분석을 보였다. Membrane 의 두께를 127μm에서 75μm으로 줄일 때 분리능이 향상되며, membrane interface의 온도를 올릴 때 분리능과 감도가 향상되었다. 그러나 membrane interface GC/MS는 질량대 전하비 73, 147에서 바탕이온이 발생하는 문제점이 있으며, 사용한 두께의 membrane에서는 기존의 capillary direct insertion interface보다 낮은 감도와 peak tailing에 의한 낮은 분리능을 보였다. 이러한 낮은 감도와 낮은 분리능은 더 얇은 두께의 membrane을 사용하면 개선될 것이다. GC-MS의 이온원 성능을 향상시키고자 필라멘트를 Y2O3, ZrO2, CeO2, La2O3 의 네 가지 산화물을 가지고 전기영동 증착 방법을 이용하여 코팅을 했다. 코팅된 필라멘트를 가지고 전자 방출 특성을 연구하였으며 가장 효과적인 산화물과 코팅 두께를 찾기 위한 최적화 연구를 수행하였다. 실험 결과 4가지 산화물 가운데 Y2O3, La2O3을 코팅했을 때 전자방출 효율이 향상되었으며, Y2O3 의 최적화된 코팅 두께는 20~ 40 μm 이었다. 그러나 ZrO2, CeO2로 코팅된 필라멘트는 오히려 코팅되지 않은 필라멘트보다 전자 방출 효율이 감소하였다.