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Übersicht Die Massenspektroskopie ist ein wichtiges Analysenverfahren zur Bestimmung von chemischen Elementen, Molekülmassen und Massenfragmenten welches auf Experimente von Thomson (1899) zurückgeht.
Massenspektroskopie nach Thomson In dieser Anordnung werden zur Trennung die Ablenkung in einem E-Feld und einem B-Feld genutzt. Die Auftreffpunkte Teilchen gleicher Masse liegen dann auf einer Parabel wodurch die Auswertung eher unkomfortabel ist.
Langsame Teilchen werden stark abgelenkt, denn sie halten sich lange im Feld auf. In diesem Fall sind auch die Näherungen, die bei der Berechnung zur Parabelbahn führen, nicht mehr gültig. Die Größe der Felder wird durch die Schieberegler eingestellt. Beachte, dass langsame Teilchen durch starke Felder so abgelenkt werden, dass sie nicht mehr den Schirm treffen. Die Massendifferenz kann mit dem dritten Schieberegler eingestellt werden. Sie liegt zwischen 5% (ganz links) und 50%. Die leichteren Teilchen werden am Schirm rot, die schwereren blau dargestellt. Die leichteren Teilchen sind auf der inneren Parabel © pk-applets.de, von Peter KrausMassenspektroskopie nach Aston
Verfasser: K.-G. Häusler Mit Hilfe dieser Anordnung wird das Problem der unterschiedlichen Geschwindigkeit der zu analysierenden Teilchen behoben. Ungelöst ist bei dieser Methode aber weiterhin, dass die Teilchen ebenfalls in unterschiedliche Richtungen aus der Probenkammer austreten. Hier ein Programm von J.Schraub zum Massentektroskop nach Aston (1,33 MB) welches die Trennung der Isotopen verschiedener Elemente simuliert.
Geschwindigkeitsfilter nach Wien Eine weitere Verbesserung (vor allem der Geräteabmessungen) stellt der Wien-Filter dar. Wie schon bei Aston stehen hier die Feldlinien des E- und B-Felds senkrecht aufeinander. Nur für eine bestimmte Geschwindigkeit kompensieren sich beide Kräfte, so dass nur diese Teilchen den Filter geradlinig durchfliegen. Man kann also durch entsprechende Auswahl von E und B jede beliebige Geschwindigkeit einstellen.
Ist ein Elektron zu langsam, wirkt die Kraft des elektrischen Feldes stärker als die Lorentzkraft. Dann wird das Elektron in Richtung der positiven Platte beschleunigt und verfehlt deswegen die Blende. Ist dagegen ein Elektron zu schnell, wirkt die Lorentzkraft stärker und lenkt das Elektron entsprechend der Drei-Finger-Regel ab. Auch dann verfehlt das Elektron die Blende. letzte Änderung: 23.2.2011 |
