Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

• Direkte Multielementspurenanalyse in Festkörperproben mit LA-ICP-MS (z.B. in Schichten,
biologischen Strukturen und an 2D-Gelen) bis sub-ng/g-Bereich
• Extreme Ultraspurenanalyse ausgewählter Radionuklide (Sr-90, I-129, U-236, Pu-240, Pu-
239)
• Präzise Isotopenanalytik (U, Pu, Th, Sr, Pb u.a.)
• Präzise Stöchiometriebestimmung ( z.B. Perowskite, NiTi-Gedächnislegierungen )
Verstärkt wurden analytische Fragestellungen aus den Umweltinstituten, dem Energiebereich (der
Werkstoff- und Verfahrenstechnik), der Materialforschung, der Medizin, für die Infrastruktur (S) und
externe Kunden (z.B. Siemens) erfolgreich bearbeitet. Für zahlreiche sehr anspruchsvolle
Aufgabenstellungen wurden neuartige Analysenverfahren entwickelt, welche in Publikationen der
„international community“ zugänglich gemacht wurden.
Oberflächenanalytik
Die Oberflächenanalytik bearbeitet Fragestellungen der Element- und Molekülverteilungen an
Oberflächen und in Schichtsystemen. Die Analytik in diesem Arbeitsfeld ist mit einem erheblichen
apparativen Aufwand verbunden, da zum einen mit hoher Nachweisempfindlichkeit gemessen wird
und zum anderen die Oberfläche die Schnittstelle der Probe zur Außenwelt darstellt und damit „offen“
für jegliche Kontamination ist. Daher besteht ein Zwang zur Analyse unter Vakuum. Dies bestimmt die
Handhabung von Proben und stellt auch Randbedingungen für bestimmte Probenformen und Größen.
Aufgaben der Oberflächen-analytik sind die Bestimmung von:
• Element- und Isotopenverteilungen (alle chemischen Elemente) in dünnen Schichten (10 nm-2
µm) mit hoher Tiefenauflösung (besser 10 nm) und an Oberflächen mit einem lateralen
Auflösungsvermögen bis 0.1 µm
• Elementen und deren chemischen Bindungen an Oberflächen (0.5 - 2 nm) (ab z=3 (Li))
• Elementen und deren chemischen Bindungen an Oberflächen und Schichten; Ortsauflösung:
5µm, Tiefenauflösung: 10nm
• Zusammensetzungen (integral über ein größeres Volumen) für z > 6
Die Oberflächenanalytik führt Analysen für alle Bereiche des FZJ durch. Prinzipiell können alle Proben
analysiert werden, die als Festkörper vorliegen, Flüssigkeiten oder biologische Materialien müssen
ggf. eingefroren werden. Die Hauptauftraggeber im Jahre 2004 stammten aus den unterschiedlichsten
Bereichen in denen die Schichtsysteme aus verschiedensten Materialien und Materialsystemen
untersucht wurden.
Organische Analytik
Die Gruppe Organische Analytik begann ihre Arbeit mit der Übernahme eines 400 MHz NMR-
Gerätes im Oktober 2002. Es folgten die Inbetriebnahme einer analytischen HPLC und die
Anschaffung einer sowohl analytisch, als auch semipräparativ einsetzbaren HPLC im Juli 2003. Die
Installation eines LC/MS/MS ist im April 2004 durchgeführt worden. Aufgaben der organischen
Analytik sind:
• Bestimmung der Struktur organischer Verbindungen
• Gehaltsbestimmung organischer Ionen
• physikalisch-chemische Trennung zur qualitativen und quantitativen Analyse von
Stoffgemischen, die sich in einem Lösungsmittel lösen
• Quantifizierung von Spuren organischer Substanzen und Sequenzierung von Proteinen und
Peptiden
Es werden organische, metallorganische, biologische und makromolekulare Proben mit den
unterschiedlichsten Fragestellungen bearbeitet. Analysierbar sind dabei alle Proben die sich in
geeigneten Lösungsmitteln lösen. Die nötige Konzentration ist abhängig von der jeweiligen
Untersuchungsmethode.
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