Физика Низких Температур: Том 47, Выпуск 4 (Апрель 2021), c. 365-377    ( к оглавлению , назад )

Low-temperature secondary emission mass spectrometric investigations of a condensed-phase environment of biologically significant compounds

Marina V. Kosevich, Oleg A. Boryak, and Vadim S. Shelkovsky

B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine Kharkiv 61103, Ukraine
E-mail: mvkosevich@ilt.kharkov.ua

Received November 16, 2020, published online February 26, 2021

Abstract

The main features of the secondary emission mass spectrometry probing of condensed systems containing compounds of biological significance at low temperatures are summarized. The possibilities of distinguishing mass spectra of the solid and liquid phases of simple organic compounds and water as the medium for biomolecules, monitoring of phase transitions and nonequilibrium processes are illustrated. The peculiarities of a model of sputtering of metastable liquids are described. On the basis of the evaluation of these findings, an idea concerning the probable source of relatively large clusters of organic molecules and ions emerging on sputtering of the liquid phase of organic matter condensed on dust grains in space is proposed and discussed.

Анотація

Підсумовано основні характеристики вторинно-емісійних мас-спектрометричних досліджень конденсованих систем, які містять біологічно значущі сполуки, за умов низьких температур. Проілюстровано можливості розрізнення мас-спектрів твердої та рідкої фаз простих органічних сполук та води як середовища для біомолекул, спостереження за фазовими перетвореннями та нерівноважними процесами. Описано особливості моделі розпилення метастабільних рідин. На основі оцінки цих результатів запропоновано та обговорено ідею стосовно можливого джерела відносно великих кластерів органічних молекул та іонів, які формуються завдяки розпиленню рідкої фази органічного матеріалу, конденсованого на пилових зернах у космічному просторі.

Key words: low-temperature secondary emission mass spectrometry, biomolecules, water ice, alcohols, phase transitions.