Uso de programação para o aprimoramento da análise de dados da técnica DETOF

Abstract

A espectrometria de massa é uma técnica analítica que permite a análise de compostos químicos através do estudo das massas dos fragmentos formados pela ionização destes compostos. O espectrômetro de massa por tempo de voo, um dos aparatos que utiliza esta técnica, se fia na ideia de que íons criados em um mesmo instante e posição terão velocidades inversamente proporcionais às suas massas ao entrar no tubo de voo e, assim, serão separados. A técnica DETOF (Delayed Extraction Time of Flight), desenvolvida no Laboratório de Elétrons da Universidade Federal do Rio de Janeiro, se baseia em um espectrômetro de massa por tempo de voo com extração retardada. O gás estudado é bombardeado por pulsos de um feixe de elétrons. Um campo eletrostático, também pulsado, mas com tempo de atraso bem definido e ajustável em relação ao feixe, é responsável pela extração dos produtos dessa ionização para o tubo de voo. Ali, os fragmentos são separados de acordo com suas razões massa-carga (m/q) e um detector é responsável por contar os íons que chegam até o fim do tubo. Diversos resultados promissores já foram obtidos com a técnica. Entretanto, a análise dos dados obtidos é realizada de forma manual, em planilhas de Excel. Baseando-se no estudo da ionização do H2, e principalmente na formação do íon H2+, o objetivo deste trabalho foi elaborar rotinas na linguagem de Programação Python para aprimorar e agilizar a análise dos dados, na tentativa de alcançar os resultados a seguir: plotagem dos espectros de massa, cálculo das áreas dos picos e construção das curvas teórica e dos dados experimentais do H2 +. Com os dados obtidos pelos códigos, este trabalho propôs-se a confrontar os resultados obtidos até o momento na análise nas planilhas do Excel com os logrados com os programas desenvolvidos. O resultado foi muito promissor, apontando que os resultados obtidos pelo programa desenvolvido em comparação com as medidas realizadas até o momento são fiáveis, com a grande vantagem de ser um processo mais ágil e com menor interferência manual. Ao final, novas possibilidades foram propostas, mediante aprofundamento das técnicas de programação, para melhorias futuras no processo de estudo dos dados, na modelagem utilizada e no manuseio dos programas criados. Além disso, os próximos passos a serem dados, principalmente para se realizar a análise do H3+(íonix secundário, proveniente da interação entre o H2+ e o H2) foram propostos, como interesse futuro na sequência deste projeto.