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Tutorial MenueMassenspektrometrieLerneinheit 6 von 14

Massenspektrometer - Die Ionenquelle - Chemische Ionisation

Aufbau der Ionenquelle für die Chemische Ionisation

Die Ionenquelle für die Chemische Ionisation ist ähnlich aufgebaut wie die Ionenquelle für Elektronenstoß-Ionisation. Zusätzlich befindet sich in der Quelle eine Leitung für die Zuführung eines Ionisationsgases (auch als Reaktandgas bezeichnet) in die Ionisationsbox. Diese Box ist so weit wie möglich gasdicht konstruiert, das heißt die Öffnungen für den Einlass von Elektronenstrahl und Probe sowie der Ionenaustritts-Spalt sind sehr klein dimensioniert. Damit wird die Ausbildung eines stabilen CI-Plasmas in der Box ermöglicht und ein zu schnelles Abpumpen des Reaktandgases verhindert.

Abb.1
Schematischer Aufbau der Ionenquelle für die Chemische Ionisation

Das CI-Gas wird im ca. 1.000-fachen Überschuss in Bezug auf die Probe eingebracht. Es ergibt sich im Ionisationsbereich der Quelle ein Druck von bis zu 100Pa, während der Druck im Analysatorbereich sehr gering gehalten werden muss. Daraus resultieren hohe Leistungsanforderungen an das Pumpsystem. Die Regulierung des Gasdruckes in der Box erfolgt mit Hilfe von Nadelventilen.

Durch den Elektronenstrahl wird das im Überschuss vorliegende Reaktandgas ionisiert. Die Energie des Elektronenstrahls beträgt meist 150 bis 200eV. Im Reaktandgas laufen Primär-Reaktionen ab, die zu reaktiven Teilchen führen. In dieses Plasma wird über ein Einlass-System die Probe eingebracht. Die Analyten werden durch Wechselwirkung mit den Reaktandgas-Ionen ionisiert. Die gebildeten Ionen werden zum Massenanalysator hin beschleunigt (Erklärung siehe Elektronenstoß-Ionisation/Beschleunigung der Ionen).

Ionisationsbox für die Chemische Ionisation

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