Skip to content
Menu
CDhistory
CDhistory

Beschleuniger-Massenspektrometrie

Posted on Mai 22, 2021 by admin

Generell werden in einer Ionenquelle negative Ionen erzeugt (Atome werden ionisiert). Dies ermöglicht in glücklichen Fällen bereits die Unterdrückung einer unerwünschten Isobare, die keine negativen Ionen bildet (wie 14N bei 14C-Messungen). Die vorbeschleunigten Ionen werden in der Regel durch ein erstes Massenspektrometer vom Typ Sektorfeld abgetrennt und gelangen in einen elektrostatischen „Tandembeschleuniger“. Dabei handelt es sich um einen großen Kernteilchenbeschleuniger nach dem Prinzip eines Tandem-Van-de-Graaff-Beschleunigers, der bei 0,2 bis zu mehreren Millionen Volt arbeitet und bei dem zwei Stufen zur Beschleunigung der Teilchen hintereinander geschaltet sind. An der Verbindungsstelle zwischen den beiden Stufen ändern die Ionen ihre Ladung von negativ zu positiv, indem sie eine dünne Materieschicht durchdringen („Stripping“, entweder Gas oder eine dünne Kohlenstofffolie). In dieser Stripperstufe brechen die Moleküle auseinander. Die vollständige Unterdrückung molekularer Isobaren (z. B. 13CH- bei 14C-Messungen) ist ein Grund für die außergewöhnliche Häufigkeitsempfindlichkeit der AMS. Außerdem werden durch den Aufprall mehrere Elektronen des Ions abgestreift, wodurch es in ein positiv geladenes Ion umgewandelt wird. In der zweiten Hälfte des Beschleunigers wird das nun positiv geladene Ion vom hochpositiven Zentrum des elektrostatischen Beschleunigers weg beschleunigt, das zuvor das negative Ion angezogen hat. Wenn die Ionen den Beschleuniger verlassen, sind sie positiv geladen und bewegen sich mit einigen Prozent der Lichtgeschwindigkeit. In einer zweiten Stufe des Massenspektrometers werden die Fragmente der Moleküle von den interessierenden Ionen getrennt. Dieses Spektrometer kann aus magnetischen oder elektrischen Sektoren und so genannten Geschwindigkeitsselektoren bestehen, die sowohl elektrische als auch magnetische Felder nutzen. Nach diesem Schritt ist kein Hintergrund mehr vorhanden, es sei denn, es gibt eine stabile (atomare) Isobare, die negative Ionen bildet (z. B. 36S bei der Messung von 36Cl), die durch den bisher beschriebenen Aufbau überhaupt nicht unterdrückt wird. Dank der hohen Energie der Ionen können diese mit Methoden aus der Kernphysik, wie Degrader-Folien und gasgefüllten Magneten, abgetrennt werden. Einzelne Ionen werden schließlich durch Einzelionenzählung nachgewiesen (mit Silizium-Oberflächenbarrieredetektoren, Ionisationskammern und/oder Flugzeitteleskopen). Dank der hohen Energie der Ionen können diese Detektoren zusätzlich die Identifizierung von Hintergrund-Isobaren durch Kernladungsbestimmung ermöglichen.

VerallgemeinerungenBearbeiten

Schema eines Beschleuniger-Massenspektrometers

Das obige ist nur ein Beispiel. Es gibt noch andere Methoden, mit denen AMS erreicht wird; sie basieren jedoch alle auf der Verbesserung der Massenselektivität und -spezifität durch Erzeugung hoher kinetischer Energien vor der Molekülzerstörung durch Strippen, gefolgt von Einzelionenzählung.

Schreibe einen Kommentar Antworten abbrechen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert

Neueste Beiträge

  • Acela ist zurück: NYC oder Boston für 99 Dollar
  • OMIM Eintrag – # 608363 – CHROMOSOM 22q11.2 DUPLIKATIONSSYNDROM
  • Kate Albrechts Eltern – Erfahren Sie mehr über ihren Vater Chris Albrecht und ihre Mutter Annie Albrecht
  • Temple Fork Outfitters
  • Burr (Roman)

Archive

  • Februar 2022
  • Januar 2022
  • Dezember 2021
  • November 2021
  • Oktober 2021
  • September 2021
  • August 2021
  • Juli 2021
  • Juni 2021
  • Mai 2021
  • April 2021
  • DeutschDeutsch
  • NederlandsNederlands
  • SvenskaSvenska
  • DanskDansk
  • EspañolEspañol
  • FrançaisFrançais
  • PortuguêsPortuguês
  • ItalianoItaliano
  • RomânăRomână
  • PolskiPolski
  • ČeštinaČeština
  • MagyarMagyar
  • SuomiSuomi
  • 日本語日本語
©2022 CDhistory | Powered by WordPress & Superb Themes