aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

MS 5 Elektrospray, Nanoteilchen und Aerosole
Zeit: Dienstag 11:00–12:00 Raum: HS 112
MS 5.1 Di 11:00 HS 112
Detektion und Charakterisierung individueller Bioaerosolteilchen
mittels Bioaerosol-Massenspektrometrie — •Matthias
Frank 1 , Eric E. Gard 1 , James M. Birch 1 , Keith R. Coffee 1 ,
David P. Fergenson 1 , Joanne M. Horn 1 , Maurice E. Pitesky 1 ,
Abneesh Srivastava 1 , Paul T. Steele 1 , Herbert J. Tobias 1 ,
Vincent J. Riot 1 , Norm W. Madden 1 , Gregg A. Czerwieniec 2 ,
Scott C. Russel 2 und Carlito B. Lebrilla 2 — 1 Lawrence Livermore
National Laboratory, Livermore CA 94551, USA — 2 Univerisyt of
California Davis, Davis CA 95616, USA
Unsere Gruppe am LLNL entwickelt ein Bioaerosol-Massenspektrometriesystem,
das einzelne biologische Aerosole, wie z.B. in der Luft
schwebende bakterielle Sporen, analysieren kann. Das System saugt Teilchen
direkt aus der umgebenden Luft in ein bipolares Flugzeitmassenspektrometer.
Ein Laserpuls eines Nd:YAG Lasers (266 nm) desorbiert
und ionisiert Moleküle eines einfallenden Teilchens beim Erreichen der
Ionenquelle des Massenspektrometers. Flugzeitspektren sowohl von positiven
als auch negativen Ionen, die vom betreffenden Teilchen stammen,
werden dabei gleichzeitig aufgenommen und können instantan klassifiziert
werden. Das System kann dabei anhand der von individuellen Partikeln
erhaltenenen Massenspektren zwischen bakteriellen Sporen und
anderen biologischen oder nichtbiologischen Teilchen unterscheiden. Wir
diskutieren neue Messungen, die mit diesem System an verschiedenen
bakteriellen Spezies und anderen Aerosolen vorgenommen wurden, und
beschreiben geplante Systemmodifikationen, die die Effizienz und den
Durchsatz des Systems deutlich erhöhen sollen.
MS 5.2 Di 11:15 HS 112
Eine lineare segmentierte Quadrupolfalle für Mikrotropfen —
•Björn Österreicher, Denis Duft und Thomas Leisner — Institut
für Physik, Technische Universität Ilmenau, Postfach 100565, 98684
Ilmenau
Im Gegensatz zu einem Quadrupol-Massenspektrometer sind bei der
linearen segmentierten Falle die vier Stabelektroden jeweils in 19 Scheiben
unterteilt und durch Widerstände miteinander verbunden. Durch
zusätzliche Überlagerung der Fallen-Wechselspannung mit einer Gleichspannung
baut sich ein axiales elektrisches Feld auf, welches durch Kompensation
der Gravitationskraft eine ortsfeste Speicherung geladener Partikel
und Mikrotropfen ermöglicht. Mittels PC-Steuerung kann dabei der
Speicherungsort in einem Bereich von ca. 40 mm entlang der z-Achse
in der Falle variiert und somit auch zur gezielten Drift von Teilchen in
einem Hintergrundgas verwendet werden.
MS 5.3 Di 11:30 HS 112
Photoionisation von einzelnen gespeicherten Nanopartikeln —
•Michael Grimm 1,2 , Burkhard Langer 1 , Christina Graf 2 , Toralf
Lischke 3 , Stephan Schlemmer 4 , Wolf Widdra 5 , Uwe Becker
3 , Dieter Gerlich 6 und Eckart Rühl 2 — 1 Max-Born-Institut
für Kurzzeitspektroskopie, Max-Born-Str. 2a, 12489 Berlin — 2 Physikal.
Chemie I, Bayerische Julius-Maximilians Universität Würzburg, Am
Hubland, 97074 Würzburg — 3 Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-
Gesellschaft, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin — 4 Raymond and Beverly
Sackler Laboratory for Astrophysics at Leiden Observatory, Leiden (NL)
— 5 Fachbereich Physik, Universität Halle-Wittenberg, 06099 Halle —
6 Institut für Physik, Technische Universität Chemnitz, 09107 Chemnitz
Wir stellen eine neue Apparatur vor, die es erlaubt, einzelne gespeicherte
Nanopartikel mit Synchrotronstrahlung zu untersuchen. Die Partikel
werden in einer dreidimensionalen elektrodynamischen Vierpolfalle
berührungsfrei gespeichert und stehen über einen langen Zeitraum (bis einige
Tage) für Experimente zur Verfügung. Aus der präzisen Messung der
Bewegungsfrequenz des Partikels kann das Ladungs-zu-Masseverhältnis
Q/M bestimmt werden. Bei ersten Experimenten am Speicherring BES-
SY wurden Aufladungsprozesse untersucht. Durch Variation der Photonenenergie
konnte die Elektronenemissionswahrscheinlichkeit unterhalb
und oberhalb der Si 2p-Kante bestimmt werden. Darüberhinaus wurden
NEXAFS-Spektren an der O 1s-Kante in Abhängigkeit des Ladungszustandes
von gespeicherten Partikeln aufgenommen.
MS 5.4 Di 11:45 HS 112
Laser-zerstäubte Neutralteilchen aus Seesalz mit nachgeschalteter
resonanzverstärkter Ionisation von TiO — Peter Bisling,
•Bong-Jun Lee, Karen Ong und Christian Schnier — Institut
für Küstenforschung, GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH,
Postfach 1160, D-21494 Geesthacht
Als erfolgreiche Methode für die Feststoffanalyse ist Sekundärionenmassenspektrometrie
(SIMS) weit verbreitet. Jedoch
bleiben in vielen Fällen die zerstäubten Teilchen neutral und können
nicht ohne Nachionisation detektiert werden. Ein die SIMS ergänzendes
Verfahren, das hauptsächlich auf den Einsatz von Lasertechniken beruht,
kann eine hilfreiche Alternative sein. Hierbei dient ein Ablationslaser
zur Zerstäubung der Feststoffprobe. Die nachgeschaltete Ionisation
erfolgt durch resonanzverstärkte Mehrphotonenionisation. Anhand eines
vorläufig ersten Beispiels für geochemische Analysen wird das Verfahren
vorgestellt.
Aus einer filtrierten Probe des Bodenwassers vom Pazifischen Ozean
bei 149 ◦ W und 9 ◦ N in 5140 m Tiefe wurde Seesalz gewonnen. In einer
Probenvakuumkammer wurde das gefriergetrocknete Seesalz mit der Fundamentalwellenlänge
eines gütegeschalteten Nd:YAG Lasers zerstäubt.
Ein Ar-Trägergaspuls transportierte diese Probenstaubwolke in die Ionenquelle
eines Flugzeitmassenspektrometers (TOF). Dort kreuzte ein
fokussierter Farbstofflaserstrahl mit λ = 591.5 nm den Gaspuls. Der
TOF-Detektor registrierte TiO + bei fast vollständiger Diskriminierung
der ungewünschten Signale aus der komplexen Seesalz-Matrix. Die Massenauflösung
lag bei m/∆m = 2500. Die absolute Nachweisgrenze wurde
auf wenige fg abgeschätzt.
MS 6 Hochaufgelöste und genaue Massenspektrometrie
Zeit: Dienstag 17:00–18:00 Raum: HS 112
MS 6.1 Di 17:00 HS 112
Carbon clusters as absolute mass references for Penning trap
mass measurements on radionuclides — •Manas Mukherjee 1 ,
K. Blaum 2 , M. Block 1 , F. Herfurth 2 , A. Kellerbauer 2 , H.-J.
Kluge 1 , W. Quint 1 , S. Rahaman 1 , C. Rauth 1 , D. Rodríguez 1 ,
G. Sikler 1 , M. Suhonen 1 , and C. Weber 1 for the SHIPTRAP and
ISOLTRAP collaboration — 1 Gesellschaft für Schwerionenforschung, D-
64291 Darmstadt, Germany — 2 CERN, 1211 Geneva 23, Switzerland
Penning trap mass spectrometry on radionuclides is based on the measurement
of the cyclotron frequency of a charged particle in a strong ho-
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mogeneous magnetic field. The calibration of the magnetic field strength
has to be performed via a cyclotron frequency measurement on a wellknown
reference mass, both before and after measurement of the cyclotron
frequency for the ion of interest. Such well-known masses are
rare, especially in the heavy and super-heavy mass region of the nuclear
chart, where SHIPTRAP at GSI aims for high-precision mass measurements.
Here, carbon clusters provide the reference ions of choice,
as demonstrated with the Penning trap mass spectrometer ISOLTRAP
at ISOLDE/CERN: A multitude of reference masses is available which
are at most six mass units away from the radionuclide of interest. In