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Tutorial MenueMassenspektrometrieLerneinheit 7 von 14

Massenspektrometer - Die Ionenquelle - Feldionisation / -desorption

Ionisationsprinzip

Abb.1
Prinzip der Feldionisation

Wenn zwischen einer Nadelspitze und einer Gegenelektrode eine elektrische Spannung angelegt wird, konzentrieren sich die Potenziallinien des resultierenden elektrischen Feldes im Bereich der Nadelspitze. In diesem Bereich ist das elektrische Feld besonders stark, wenn die Spitze sehr fein und das angelegte Potenzial sehr groß ist. Nähert sich nun ein neutrales Molekül einer positiv geladenen Emitterspitze, werden die Elektronen des Moleküls an die Emitteroberfläche angezogen und die Kerne von ihr abgestoßen. Dabei wird das elektrische Feld im Molekül verzerrt.

Wenn das elektrische Feld groß genug ist, führt diese Verzerrung zur Verringerung der Energiebarriere der Ionisation (d.h. des Herausschlagens eines Elektrons aus dem Molekül) und das Elektron wird auf die Elektrode übertragen. Dieser Prozess wird als quantenmechanischer Tunneleffekt bezeichnet. Das entstehende positiv geladene Molekülion wird vom positiv geladenen Emitter abgestoßen und zur negativen Gegenelektrode beschleunigt. Diese Gegenelektrode hat einen Spalt, durch den die Ionen in den Analysator gelangen.

Die Erzeugung negativ geladener Ionen basiert auf dem gleichen Prinzip, erfordert aber die umgekehrten Potenziale an den Elektroden. Die negativ geladene Emitterspitze transferiert ein Elektron in das Molekül, es kommt zur Bildung negativer Molekülionen, die zur positiv geladenen Gegenelektrode beschleunigt werden.

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