Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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MS: Massenspektrometrie

MS 7: Resonanzionisations-Massenspektrometrie, REMPI

MS 7.1: Vortrag

Dienstag, 16. März 1999, 16:30–16:45, PA 3

Hoch, höher, am höchsten: Isotopenselektivitäten in der cw-Resonanzionisationsspektroskopie zum Spurennachweis von ⁴¹Ca — •Peter Müller¹, Klaus Blaum¹, Bruce A. Bushaw¹, Wilfried Nörtershäuser¹, Ernst W. Otten¹, Annette Schmitt¹, Norbert Trautmann² und Klaus Wendt¹ — ¹Institut für Physik, Universität Mainz, D-55099 Mainz — ²Institut für Kernchemie, Universität Mainz, D-55099 Mainz

Zum Ultraspurennachweis des langlebigen Isotops ⁴¹Ca (τ_1/2=10⁵a) sind extreme Selektivitäten gegenüber den stabilen Calciumisotopen (insbesondere ⁴⁰Ca) von besser als 10¹⁵ erforderlich. In der Resonanzionisationsspektroskopie ergeben sich Isotopenselektivitäten durch Isotopieverschiebungen der verwendeten optischen Übergänge, solange die Linienbreiten der optischen Anregungen deutlich kleiner als die Isotopieverschiebungen sind. Diese Bedingung erfüllt die mehrstufige Resonanzionisation mit kontinuierlichen schmalbandigen Lasern an einem kollimierten Atomstrahl in besonderem Maße. Bei Messungen an stabilen Calcium-Isotopen wird gezeigt, wie mit dieser Technik durch eine zunehmende Anzahl der resonanten Anregungsschritte von einem über zwei auf drei die Linienbreite verringert und somit die optische Isotopenselektivität gesteigert werden kann. Im dreifach resonanten Fall erreicht die optische ⁴⁰Ca / ⁴¹Ca Selektivität so hohe Werte, daß zusammen mit der Nachbarmassenunterdrückung in einem Quadrupol-Massenspektrometer die geforderte Gesamtselektivität von mehr als 10¹⁵ erreicht werden kann.