Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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MS: Fachverband Massenspektrometrie

MS 6: Poster

MS 6.15: Poster

Mittwoch, 19. März 2014, 14:00–14:00, DO24 Foyer

Nd:YAG-Laserpuls-induzierte Ionenerzeugung an hochreinen Festkörperproben zur massenspektrometrischen Spurenelementanalyse — •Bernhard Wiedemann¹, Michael Deveaux¹, Michael Petri¹ und Karl-Heinz Wiedemann² — ¹Institut für Kernphysik, Max-von-Laue-Str. 1, D-60438 Frankfurt am Main — ²Heraeus, D-63450 Hanau, Heraeusstr. 12-14

Es wird eine Ultrahochvakuum-kompatible, laserinduzierte Ionenquelle für die Erzeugung eines matrixreinen Ionenstroms für die massenspektrometrische Spurenelementanalyse an elektrisch leitenden und nichtleitenden Festkörpermaterialien beschrieben. Um Praxistauglichkeit zu erreichen wurden entscheidende technische Verbesserungen vorgenommen: (1) Die Leistung des Lasers wurde erhöht und seine Betriebsparameter auf die Aufgabenstellung angepasst (Wellenlänge 532nm, Pulswiederholfrequenz 30Hz, Pulsdauer 4ns, Strahldivergenz <0,5mrad, Pulsenergie von 3 bis 5mJ für Siliciumdioxid im Fokus einer Plankonvexlinse mit der Brennweite 200mm und dem Durchmesser 24,4mm). (2) Es wurde eine nahezu optisch dichte, vakuumtechnisch offene Abschirmung der Ionenquelle entwickelt, die auf hohem elektrischen Potential Ionen beinahe vollständig zum Sensor lenkt und gleichzeitig durch Raumwinkelbegrenzung das Eintrittsfenster des Lasers vor neutralisierter Teilchenbelegung schützt, und dadurch die Konstanz der Laserinduktion in die Probe für die Dauer der Spurenelementanalyse gewährleistet. (3) Ein automatischer Manipulator erlaubt Probenwechsel und -bewegung relativ zum Laserstrahl. Hierdurch können Proben (insbesondere auch in Schichten) ortsaufgelöst analysiert werden.