Development of an atmospheric pressure interface for analysis of environmental samples by two-step laser mass spectrometry

Abstract

Les techniques de spectrométrie de masse fonctionnant le plus souvent sous vide poussé, l'analyse d'échantillon nécessite une phase de préparation et de manipulation qui peut s'avérer extrêmement délicate, en particulier pour les échantillons d'intérêt environnemental les plus volatils. Ces travaux visent précisément à concevoir et à optimiser une interface d'échantillonnage qui facilite le transfert d'échantillons de la pression atmosphérique à un environnement sous vide pour l'analyse par désorption laser/ionisation Laser/spectrométrie de masse à temps de vol (L2MS), connue pour sa sensibilité et sa sélectivité élevées. La spectroscopie Raman complètera cette analyse en fournissant des informations vibrationnelles détaillées sur les échantillons.On étudiera différentes configurations pour l'interface en testant leur efficacité dans le transfert d'échantillons liquides et solides. Pour les échantillons liquides, deux configurations avec des vannes pulsées simples seront comparées, tandis que pour les échantillons solides, cinq configurations différentes impliquant une ou deux vannes seront évaluées et optimisées, en fonction de leur capacité à transférer efficacement et proprement les molécules dans la chambre à vide pour l'analyse. Ces travaux démontreront la capacité de l'interface à analyser divers échantillons modèles, en particulier des Hydrocarbure Aromatique Polycylique (PAH). L'étude soulignera également l'importance du chauffage et de la synchronisation entre les processus de désorption, d'ouverture des vannes, et d'ionisation afin d'optimiser les performances, de limiter la pollution de la chambre sous vide et de réduire les pertes lors du transfert.Cette thèse contribuera également à la validation d'une technique de débromation d'échantillons de plastique contenant des retardateurs de flamme bromés en vue de leur recyclage et de leur valorisation. Pour l'occasion on comparera les spectres obtenus via le dispositif fonctionnant avec l'interface d'échantillonnage à pression atmosphérique au dispositif de pointe d'analyse sous vide disponible au laboratoire.