aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Fachsitzungen
– Kurzvorträge und Posterbeiträge –
MS 1 Ionenquellen
Zeit: Montag 12:00–12:45 Raum: HS 112
MS 1.1 Mo 12:00 HS 112
Einphotonenionisations Massenspektrometrie mit einer neu
entwickelten elektronenstrahlgepumpten Excimerlampe:
Technische Ausführung und erste Anwendungen — •F.
Mühlberger 1 , J. Wieser 2 , A. Görtler 2 , A. Hohla 2 , G.
Kornfeld 3 , R. Steinhübl 3 , A. Ulrich 4 und R. Zimmermann 1,5,6
— 1 GSF-Forschungszentrum, Neuherberg — 2 TuiLaser, Germering —
3 THALES Electron Devices, Ulm — 4 TU-München, Physik E12 —
5 BIFA, Augsburg — 6 Universität Augsburg
Für die online Massenspektrometrie von organischen Verbindungen aus
komplexen Gasgemischen benötigt man eine weiche und selektive Ionisationsmethode.
Die Einphotonenionisation mit VUV-Licht ist ein Verfahren,
bei dem die üblichen Hauptbestandteile dieser Gase wie z.B. Stickstoff,
Sauerstoff und Wasserdampf unterdrückt werden. Je nach verwendeter
VUV-Wellenlänge werden nur Verbindungen mit einem Ionisationspotential
kleiner als die Photonenenergie ionisiert. Die Flugzeitmassenspektrometrie
in Verbindung mit der Einphotonenionisation ermöglicht
eine schnelle online Charakterisierung von komplizierten Gasgemischen,
wie sie bei vielen industriellen Prozessen vorkommen.
Üblicherweise wird intensive VUV-Strahlung durch einen THG-Prozess
(Third-Harmonic Generation), z.B. Erzeugung von 118 nm durch Verdreifachen
der 3. harmonischen Frequenz eines Nd:YAG-Lasers, erzeugt.
Mit Hilfe einer elektronenstrahlgepumpten Excimerlampe, die
je nach Gasfüllung VUV-Licht ab 121 nm emittiert, können robuste
Massenspektrometer-Systeme aufgebaut werden. In dem Beitrag wird die
Technik vorgestellt und Anwendungen diskutiert.
MS 1.2 Mo 12:15 HS 112
Messungen zur Laserionisation am RISIKO-Massenseparator
der Universität Mainz als Vorbereitung für die Laser-Ionen-
Quellen-Falle LIST — •Kim Brück 1 , Christopher Geppert 1 ,
Thomas Kessler 1 , Gerd Passler 1 , Simone Sirotzki 1 , Katja
Wies 1 , Klaus Wendt 1 , Manas Mukherjee 2 , H.-Jürgen Kluge 2 ,
Klaus Blaum 3 und Stefan Schwarz 4 — 1 Institut für Physik, Universität
Mainz, 55099 Mainz — 2 GSI, 64291 Darmstadt — 3 CERN, CH-1211
Geneva 23, Switzerland — 4 MSU, East Lansing, USA
Am Institut für Pyhysik der Universität Mainz wird eine spezielle Io-
MS 2 Analytik und Spurenanalytik (Laser)
nenquelle für on-line Massenseparator-Anwendungen entwickelt und am
dortigen 60 keV RISIKO-Massenseparator getestet. Diese kombiniert die
resonante Laserionisation mit einer Radiofrequenzquadrupolfalle (RFQ).
Dabei wird die Laserionisation von der Produktionsregion der Atome
durch den Einsatz einer Repellerelektrode entkoppelt, um isobare Oberflächenionenkontaminationen
im Ionenstrahl zu unterdrücken. Durch das
gewählte Konzept werden elementreine gepulste Ionenstrahlen mit geringer
Emittanz produziert.
Einzelne Komponenten des Systems, wie etwa das hochrepetierende
abstimmbare Festörperlasersystem, die resonante Laserionisation an
verschiedenen ausgewählten Elementen und die Verwendung der Repellerelektroden
werden aktuell am RISIKO-Massenseparator erprobt.
Zusäzlich wird eine Computeransteuerung des Gesamtsystems über Lab-
VIEW aufgebaut. Spektroskopische Messungen zur Charakterisierung
unterschiedlicher Laserionisationsprozesse, zur Wirkung der Repellerelektrode
und zur Effizienz des Verfahrens werden diskutiert.
MS 1.3 Mo 12:30 HS 112
Chancen von Elektrospray als Quelle für Quantenexperimente
mit Molekülen — •Elisabeth Reiger, Julia Ströbele, Anton
Zeilinger und Markus Arndt — Institut für Experimentalphysik,
Universität Wien
Für den Nachweis der quantenmechanischen Eigenschaften von großen
Molekülen mithilfe eines Talbot-Lau-Interferometers benötigt man hinreichend
intensive und langsame Neutralteilchenstrahlen. Der Einsatz
von thermischen Quellen beschränkt derzeit den Bereich auf Moleküle
mit M < 2-3 kDa. Der derzeitige Massenrekord für die Materiewelleninterferometrie
liegt bei 1632 amu für C60F48 [1]. Für noch komplexere
Objekte ist ein neues Quellendesign notwendig. Wir diskutieren, inwieweit
Elektrospray für diese Experimente genutzt werden kann.
Der erste Teil der Präsentation beschäftigt sich mit der Frage, ob auch
direkt neutrale Teilchen neben der Erzeugung von meist mehrfach geladenen
Ionen bei dem Spray-Prozess entstehen können.
Im zweiten Teil wird die Anwendbarkeit eines Verfahrens diskutiert [2],
bei dem Elektrosprayionen durch eine bipolare Luftionenwolke neutralisiert
werden, bevor sie in die Strahlanlage eingekoppelt werden.
[1] L. Hackermüller et al., PRL, 91, 9 (2003)
[2] M. Scalf et al., Science, 283, 194-197 (1999)
Zeit: Montag 14:30–15:45 Raum: HS 112
MS 2.1 Mo 14:30 HS 112
Hochauflösende Resonanzionisationsspektroskopie an Uran-
Isotopen für den Nachweis von Uran-236 — •Philipp
Schumann 1 , Sergei F. Boulyga 2 , Gerd Passler 1 , Norbert
Trautmann 3 und Klaus D.A. Wendt 1 — 1 Institut für Physik,
Johannes Gutenberg-Universität Mainz — 2 Institut für Anorganische
Chemie und Analytische Chemie, Johannes Gutenberg-Universität
Mainz — 3 Institut für Kernchemie, Johannes Gutenberg-Universität
Mainz
Am Institut für Physik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
werden hochauflösende laserspektoskopische Verfahren für den Ultraspurennachweis
seltener Radioisotope entwickelt und angewendet. Ein durch
bis zu drei abstimmbare kontinuierliche Laser induzierter element- und
isotopenselektiver Ionisationsprozess wird hierbei mit der Massentrennung
eines Quadrupol-Massenspektrometers kombiniert. Gegenwärtig
wird das Verfahren für den Nachweis von 236 Uran angepasst. 236 Uran entsteht
durch Neutroneneinfang von 235 Uran. Das in der Natur nur mit einer
relativen Häufigkeit von < 10 −10 ( 236 U / 238 U) vorkommende Isotop wird
in Kernreaktoren durch hohe Neutronenflüsse bis in den Promille-Bereich
angereichert. Ein empfindlicher Nachweis ist daher zur Identifizierung an-
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thropogener Uran-Kontaminationen von Bedeutung. Für eine Isotopentrennung
muss ein geeigneter Anregungspfad im atomaren Spektrum von
Uran ausgewählt und bezüglich Hyperfeinstruktur, Isotopieverschiebung
und Anregungseffizienz spektroskopisch spezifiziert werden. Es werden
Untersuchungen mit einem und zwei resonanten Anregungsschritten vorgestellt
sowie der Status des Projekts und vorgesehene Anwendungen
diskutiert.
MS 2.2 Mo 14:45 HS 112
Aufbau und Charakterisierung eines Photoionisations-
Massenspektrometers mit elementselektivem Nachweis —
•Harald Bresch 1 , Roman Flesch 2 und Eckart Rühl 2 —
1 Fachbereich Physik, Universität Osnabrück, Barbarastr. 7, 49069
Osnabrück — 2 Institut für Physikalische Chemie, Universität Würzburg,
Am Hubland, 97074 Würzburg
Es wird ein Photoionisations-Massenspektrometer vorgestellt, das auf
einer intensiven, gepulsten, sehr einfach durchstimmbaren Lichtquelle im
Bereich des extremen Ultraviolett (XUV, 25 eV ≤ hν ≤ 110 eV) beruht.
Die XUV-Strahlung wird durch ein laserproduziertes Plasma (LPP) erzeugt,
dessen Strahlung in einem Toroidgitter-Monochromator (Jobin-