Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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MS: Massenspektrometrie

MS 2: Atomfallen und Resonanzionisation

MS 2.3: Vortrag

Montag, 24. März 2003, 17:15–17:30, F 428

Resonanzionisations-Massenspektrometrie am Plutonium mit cw-Lasern — •P. Kunz¹, J. Lassen¹, J.V. Kratz², G. Huber¹, G. Passler¹, N. Trautmann² und D. Bender² — ¹Institut für Physik, Universität Mainz, 55099 Mainz, Germany — ²Institut für Kernchemie, Universität Mainz, 55099 Mainz, Germany

Zur Ultraspurenanalyse von Plutonium mittels Resonanzionisations-Massenspektrometrie (RIMS) wird in Mainz seit einigen Jahren ein sehr bewährtes, gepulstes Lasersystem (Titan:Saphir- bzw. Farbstofflaser) in Kombination mit einem Flugzeitmassenspektrometer eingesetzt. Eine dreistufige, resonante Laserionisation ermöglicht eine element- und isotopenselektive Bestimmung des Plutoniums. Mit Hinblick auf die Verbesserung von Handhabbarkeit, Selektivität und Effizienz wurde eine neue RIMS-Apparatur entwickelt, die auf durchstimmbaren cw-Lasern und einem kommerziellen Quadrupolmassenspektrometer basiert. Um Effizienzverluste bei Resonanzlinienbreiten von unter 100 MHz zu vermeiden, wird ein kollimierter Atomstrahl benötigt. Mit Simulationen und Experimenten wurden Ausdampfeffizienz und Strahldivergenz eines eigens entwickelten Atomofens untersucht. Zunächst noch mit gepulsten Lasern wurden umfangreiche Untersuchungen verschiedener, insbesondere für Dioden- und Ti:Sa-Laser geeigneter Ionisationsschemata durchgeführt. Der Schwerpunkt lag dabei auf dem Auffinden besonders effizienter autoionisierender Zustände. Schliesslich werden Messungen mit einem neuen, verbesserten Lasersystem, bestehend aus zwei Dioden- und einem cw-Ti:Sa-Laser, vorgestellt. Die Unterschiede zwischen gepulster und cw-Laseranregung und -ionisation werden diskutiert.