| Forschungsbericht 1997 - 1999 | ||
| Forschungsbericht Fachbereich 13 | Fachbereich 13: Elektrotechnik und Informationstechnik |
Prof. Dr.-Ing. Albrecht Glasmachers, Dr.-Ing. Joachim Bonk
In der analytischen Massenspektrometrie ist die Untersuchung hochmolekularer Stoffe, wie sie zum Beispiel in biologischen Substanzen auftreten, von aktuellem Interesse. Für die Ionisierung dieser oftmals thermisch labilen Substanzen existieren bislang nur wenige Verfahren, die oftmals technisch aufwendig sind und hohe Anforderungen an eine Probenvorbereitung stellen. Als besonders nachteilig gelten Verfahren mit einer hohen Startenergieverteilung der erzeugten Ionen und einer starken Fragmentierung der Moleküle bei der Ionisierung, zum Beispiel durch eine starke Erhitzung der Probe, da hierdurch eine Analyse erschwert wird. Keines der aktuellen Verfahren, wie z. B. die matrixunterstützte Laserdesorption (MALDI), Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) oder die Elektrospray-Methode (ES), kann der Vielzahl an Anforderungen vollständig gerecht werden, so daß ein großer Bedarf an alternativen Ionisierungsmethoden besteht.
Vor ungefähr 15 Jahren wurde ein neues Verfahren vorgestellt, bei dem die Oberfläche eines elektrischen Leiters direkt durch einen elektrischen Puls zur Emission von Ionen angeregt wird. Damals ist es nicht gelungen, aus dem Elektrodesorption bzw. EPID (electric pulse induced desorption) genannten Verfahren eine technisch ausgereifte Ionenquelle zu gewinnen. Wegen der erwarteten vorteilhaften Eigenschaften ist das Verfahren in der vorliegenden Dissertation neu aufgegriffen, auf die Ursachen für seine nachteiligen Eigenschaften untersucht und dementsprechend modifiziert worden. Eine daraus hervorgehende verbesserte Ionenquelle wird vorgestellt und in ihrem thermischen und elektrischen Verhalten durch geeignete Modelle beschrieben. Die charakteristischen Eigenschaften der Quelle werden mit denen anderer aktueller Ionisierungsverfahren verglichen. Wie typische Massenspektren verschiedener Substanzen zeigen, ist mit dem EPID- Verfahren eine Ionisierung thermisch labiler, komplexer Moleküle möglich. Die erzeugten Ionen sind elektrisch einfach geladen und besitzen eine geringe Startenergieverteilung im Bereich weniger eV. Die Fragmentierung größerer organischer Moleküle ist vergleichsweise gering, so daß sich gute Voraussetzungen für einen Einsatz des Verfahrens in der Analytik ergeben.
Schlagworte: Ionenquelle, Massenspektrometrie
Laufzeit: seit 1994
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