Osnabrück 2002 – wissenschaftliches Programm

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MS: Massenspektrometrie

MS 1: Poster

MS 1.4: Poster

Mittwoch, 6. März 2002, 11:00–13:00, Schloss

Bestimmung von ⁴¹Ca mittels resonanter Laserionisations-Massenspektrometrie und deren Anwendungsmöglichkeiten — •Christopher Geppert¹, Ulrich Herpers², Silke Merchel^2,3, Peter Müller¹, Annette Schmitt¹, Christoph Schnabel⁴, Hans-Arno Synal⁴ und Klaus Wendt¹ — ¹Institut für Physik, Universität Mainz — ²Universität zu Köln — ³Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin — ⁴ETH / PSI, Zürich

Der Einsatz der hochauflösenden Resonanzionisations-Massenspektrometrie ermöglicht Isotopenselektivitäten von 10¹² und darüber. Damit wird bei der Ultraspurenbestimmung von ⁴¹Ca eine breite Anwendungspalette ermöglicht. Das an der Universität Mainz entwickelte Verfahren verwendet drei kompakte, schmalbandige Diodenlaser zur resonanten und hochselektiven Anregung mit nachfolgender Laserionisation durch einen CO₂-Laser. Die hiermit erreichte optische Selektivität beträgt 10⁹; das nachfolgende optimierte Quadrupol-Massenspektrometer liefert eine zusätzliche Nachbarmassenunterdrückung von etwa 10⁸. Die Gesamteffizienz des Nachweissystems beträgt 5x10⁻⁵.

Einsatzgebiete betreffen bio-medizinische Tracer-Isotopenstudien, umweltphysikalische Untersuchungen an Material aus kerntechnischen Anlagen sowie die kosmogene Produktion von ⁴¹Ca.

Es werden erstmals vergleichende Messungen zwischen der hochauflösenden Resonanzionisation-Massenspektrometrie in Mainz mit der AMS der ETH Zürich vorgestellt. Es wird gezeigt, dass mit beiden Methoden die Messung von Wirkungsquerschnitten der Spallationsreaktion Fe(p,X)⁴¹Ca in guter Übereinstimmung möglich ist.