Funktionsprinzip der Lasermassenspektrometrie LAMMA
Ein fokussierter Laserstrahl verdampft im Vakuum unter
lichtmikroskopischer Beobachtung weniger als ein Pikogramm Material
von der Oberfläche. Die dabei gebildeten Ionen werden mit einem
Flugzeitmassenspektrometer analysiert.
Die Anregung der Probe erfolgt mit einem gepulsten YAG: Nd-Laser
hoher Leistungsdichte, welcher auf einen Brennfleck von 1-5µ
fokussiert ist. Dabei werden Krater erzeugt, deren Tiefe je nach
Leistungsdichte des Lasers 10 bis 200 Nanometer betragen
Die Probe befindet sich auf einem Präzisionsmanipulator im Vakuum
des Massenspektrometers und die zu untersuchende Stelle wird im
Lichtmikroskop ausgewählt. Der Probentisch ist heiz- und kühlbar,
und die Proben können bei Bedarf gekühlt eingeschleust werden, so
daß auch Substanzen mit hohem Dampfdruck untersucht werden können.
Die hohe Laserenergie in Verbindung mit einer kurzen Pulsdauer von
einigen Nanosekunden führt zu extrem hohen Heizraten, die bis zu
10e11 K/s betragen können. Dabei wird für organische Substanzen
eine intakte Desorption gegenüber einer Zersetzung begünstigt, so
daß vorzugsweise thermisch instabile
Moleküle unzersetzt verdampft
und ionisiert werden können..
Man erhält pro Laserschuß ein vollständiges Spektrum einer
Ionenpolarität, in dem Molekülionen, Fragmente und atomare Ionen
auftreten, wobei der Fragmentierungsgrad
mit steigender Energieübertragung auf
die Probe zunimmt.
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LAMMA-Gerät |
Multimethodengerät (ESCA-AES-SIMS, SNMS-ISS) |
Die Methode ermöglicht zwei
Betriebsarten:
- Desorptionsmode bei der
Schwellenbestrahlungstärke, das ist die minimale Laserenergie,
bei der noch Ionen nachgewiesen werden können. Es werden
vorwiegend Molekülionen und nur
wenige Fragmente gebildet.
- Elementanalysenmode bei hoher
Energieeinkopplung, wobei Krater erzeugt werden.
Es bildet sich ein Mikroplasma aus, in dem überwiegend atomare
Ionen entstehen.
Bitte nehmen Sie Kontakt zu uns auf,
falls Sie Fragen haben. Wir helfen Ihnen jederzeit gern weiter und
informieren Sie genauer über die verschiedenen Verfahrensarten und
Vorgehensweisen.
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