Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
174KAPITEL 6. KOPPLUNG VON LASERSPEKTROSKOPISCHEN METHODEN MIT MASSENSPEKTRO<br />
6 Kopplung von Laserspektroskopischen<br />
Methoden mit Massenspektrometrie<br />
Massenspektrometrische Methoden sind weit verbreitete analytische Routineverfahren und<br />
ermöglichen in vielen Fällen Analysen von Elementen und Isotopen im Spuren- oder Ultraspurenbereich.<br />
Im allgemeinen werden einzelne Ionen mittels micro-channel plates nachgewiesen.<br />
Die Meßgröße ist hierbei das Masse zu Ladungsverhältnis m/q der Ionen. Ionen<br />
eines anderen Elements (oder Moleküle) mit im Rahmen der Massenauflösung gleichem m/q 1<br />
können nicht getrennt werden - man nennt dies Isobaren-, bzw. Molekülinterferenz. Auch Ionen<br />
doppelter Masse und gleichzeitig doppelter Ladung (2m/2q) können höchstens anhand<br />
ihrer Isotopenverteilung vom gewünschten einfach geladenen Ionen unterschieden werden. Eine<br />
Verbesserung der Sensitivität und Selektivität kann unter anderem durch Kopplung mit<br />
Laser-spektroskopischen Verfahren erreicht werden. Einen guten Überblick über einige dieser<br />
Kopplungen gibt [Beck03]. In § 6.2 wird als Beispiel die Element (Isotopen-)selektive resonante<br />
Mehrphotonenionisation im Quellenbereich des Massenspektrometers besprochen. Man nennt<br />
dieses Verfahren Resonanzionisations (RI)-MS. Die Kopplung der Laserablation mit ICP-MS<br />
wird erst im nächsten Kapitel §7.2 behandelt, da es sich hier um die Kopplung der Plasmadesorption<br />
mit einer weit verbreiteten kommerziellen Methode handelt. Zunächst jedoch eine<br />
kurze Beschreibung des Prinzips der Flugzeitmassenspektrometrie.<br />
6.1 DAS FLUGZEITMASSENSPEKTROMETER<br />
Wie aus dem Namen hervorgeht, bestimmt man bei der Flugzeitmassenspektrometrie die Masse<br />
eines Ions aus der Zeit die dieses zum Durchlaufen einer Driftstrecke benötigt. Da einzelne<br />
Ionen detektiert werden, ist der Experimentablauf immer gepulst. Ionen mit Masse m und<br />
Ladung q werden erzeugt, gewinnen beim Durchlaufen einer elektrischen Potentialdifferenz U<br />
die Energie<br />
Ekin = qU (6.1)<br />
und fliegen dann durch eine feldfreie Driftstrecke. Ionen großer Masse haben bei gleicher<br />
kinetischer Energie aber gemäß<br />
Ekin = 1<br />
2 mv2 �<br />
2Ekin<br />
⇔ v =<br />
m =<br />
�<br />
2E q<br />
m<br />
(6.2)<br />
1 Typische Massenauflösungen einfacher Geräte liegen im Bereich m/∆m = 1000, hochauflösende Flugzeitspektrometer<br />
mit Reflektron erreichen bis m/∆m = 30.000, Sektorfeldgeräte eine Größenordnung mehr bei<br />
allerdings schlechter Transmission
Change language