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MS: Massenspektrometrie

MS 1: Beschleuniger-Massenspektrometrie 1 (¹⁴C AMS)

MS 1.6: Vortrag

Montag, 13. März 2006, 15:30–15:45, H1

Ein Gasionenquelle für die Niederenergie-AMS — •M. Ruff¹, H. Gäggeler¹, M. Suter², H.-A. Synal³, S. Szidat¹ und L. Wacker² — ¹Universität Bern, CH-3012 Bern — ²ETH, CH-8093 Zürich — ³PSI/ETH, CH-8093 Zürich

In der AMS haben Fortschritte bei der Entwicklung von Ionenquellen zu immer neuen Anwendungsmöglichkeiten geführt. Insbesondere bei ¹⁴C Analysen bringt die direkte Zufuhr des gasförmigen Kohlenstoffs den Vorteil, Probenmengen von wenigen µg handhaben zu können. Zudem wird die Probenvorbereitung stark vereinfacht. An der neuesten AMS Anlage in Zürich ist eine Hybridionenquelle aufgebaut worden, mit der neben festen auch gasförmige Proben gemessen werden können. Im Gasbetrieb wird in einen Helium Trägergasstrom Kohlendioxid eingeleitet. Die Gasmischung strömt in der Quelle über ein Titantarget und wird in einem positiv ionisierten Cäsiumstrom gesputtert, wobei ein negativer Kohlenstoffionenstrom extrahiert wird. Auf diesem Prinzip beruhende Ionenquellen sind kommerziell erhältlich und werden bereits in einigen AMS Anlagen eingesetzt. Die hier verwendete Ionenquelle ist speziell für den Einsatz an kleinen AMS Anlagen optimiert. Bisher konnten bei Massenflüssen um 1-2 µg C/min negative Ionenströme bis 10 µA extrahiert werden. Gewöhnliche Effizienzen bewegen sich im Bereich 6-8% extrahierten Kohlenstoffs, was mit Ausbeuten aus festen Targets vergleichbar ist. Die Ionenquelle kann derzeit mit einem Crackersystem für in Ampullen abgeschmolzene Proben verwendet werden. Ziel ist die Entwicklung eines vollautomatischen Systems von der Verbrennung bis zur Messung von kleinen Proben im Bereich von 1-50 µg C.