State of the art mass spectrometer

Institut für Umweltphysik
Moderne Massenspektrometrie in der aktuellen Forschung am
Institut für Umweltphysik
Grundwasser & Paläoklima: Edelgastemperaturen
Kohlenstoffkreislauf: Quellenunterscheidung
Mittels
hochpräziser Edelgasmessungen an Grundwasserproben können genaue
Jahresmitteltemperaturen aus
der Vergangenheit unseres
Planeten gewonnen werden.
10µm
Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopie des Kohlendioxids sowie Kohlenstoffund Wasserstoffisotopie
des Methans werden zur
Unterscheidung
ihrer
atmosphärischen Quellen
(biogen
vs.
fossil)
verwendet.
10µm
Messung:
Isotopenverhältnismassenspektrometer
Die Edelgasmessungen werden
an einem statischen Sektorfeldmassenspektrometer durchgeführt, welcher an ein umfangreiches Gasseparations- und
Aufbereitungssystem angeschlossen ist.
Physik der Umweltarchive: Altersdatierung
Physik der Umweltarchive: Ozeanzirkulation
Spurenstoffe in marinen und terrestrischen Karbonaten geben Auskunft
über Stoffkreisläufe, Meeresströmungen und Paläoklima.
Die geringen Spurenstoffkonzentrationen werden mittels neuerster
Plasmaionisations-Massenspektrometrie (ICPMS) bestimmt.
Die Datierung von Umweltarchiven ist die notwendige Grundlage für eine
Interpretation von darin enthaltenen Spurenstoffen. Dabei ist vor allem
massenspektrometrische Messung von U und Th wichtig.
Technik: TIMS (Thermal Ionsation Mass Spectrometry) oder ICPMS.
Grundwasser & Paläoklima: Altersdatierung
Die Häufigkeit seltener
Isotopologe (isotopisch
verschiedene Moleküle)
in einem Gas kann zur
Temperaturbestimmung
verwendet werden.
Dieser
Ansatz
ist
insbesondere für Paläoklimastudien an Karbonaten von Relevanz.
Grundwasser kann
durch den Zerfall
enthaltener natürlicher radioaktiver
Bestandteile datiert
werden.
Tritium
(radioaktives Isotop
des Wasserstoffs)
ist sehr hilfreich
Re-crystal. zur
Altersbestimmung
jüngerer Wässer.
Das Zerfallsprodukt
ist Helium und
kann
massenspektrometrisch
bestimmt werden.
Isotopenverhältnismassenspektrometer mit
Doppeleinlasssystem
und Mehrfachkollektoren
He-3
Massenspektrometer
Physik der Umweltarchive – Paläotemperaturen