Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Massenspektrograph
Massenspektrograph,Gerät zur genauen Bestimmung der Massen von Atomen und Molekülen, z. B. in einem Isotopengemisch. Zur Analyse wird eine Probe verdampft, sofern sie nicht bereits in der Gasphase vorliegt, und ihre Atome oder Moleküle werden in der Ionenquelle ionisiert und anschließend durch elektrostat. Felder beschleunigt. Ein ausgeblendeter, gebündelter Ionenstrahl wird durch Massen trennende Feldanordnungen (z. B. im Magnetfeld) derart aufgespalten, dass alle Ionen unterschiedl. Masse z. B. auf versch. Stellen einer Fotoplatte fokussiert werden. Die Maxima des so entstehenden Massenspektrums, d. h. der Häufigkeitsverteilung der Massen eines Teilchengemischs in Abhängigkeit von der Massenzahl, entsprechen den Stellen größter Schwärzung. Aus dem Ort der Schwärzungslinien können die Massen, aus dem Schwärzungsgrad die relativen Anteile der Komponenten bestimmt werden. Außer den Feldanordnungen, die zur Massentrennung benutzt werden, enthalten alle M. eine Ionenquelle zur Erzeugung des Ionenstrahls, eine Ionennachweiseinrichtung (Detektror, z. B. Fotoplatte) und ein Vakuumsystem, in dem die Ionen erzeugt und geführt werden. Je nachdem, ob gleichzeitig mehrere versch. Massen (bzw. Quotienten aus Masse und Ladung) nachgewiesen werden können oder nur eine einzige, spricht man von M. i. e. S. oder von Massenspektrometern. Der erste, 1919 von F. W. Aston entwickelte M. besaß nur eine Geschwindigkeitsfokussierung. Das Auflösungsvermögen der vom M. gerade noch zu trennenden Massen wird bei Doppelfokussierung (Ionen gleicher Masse, aber versch. Anfangsrichtung und Geschwindigkeit werden auf den gleichen Ort der Fotoplatte fokussiert) bis auf 106 erhöht. Bei Anwendung von Differenzialmethoden lassen sich relative Massen mit einer Genauigkeit von bis zu 10—7 und Isotopenhäufigkeiten mit einem mittleren Fehler von 0,005 % bestimmen. Das Funktionsprinzip des M. kann auch zur Isotopentrennung ausgenutzt werden (Calutron).
Massenspektrograph,Gerät zur genauen Bestimmung der Massen von Atomen und Molekülen, z. B. in einem Isotopengemisch. Zur Analyse wird eine Probe verdampft, sofern sie nicht bereits in der Gasphase vorliegt, und ihre Atome oder Moleküle werden in der Ionenquelle ionisiert und anschließend durch elektrostat. Felder beschleunigt. Ein ausgeblendeter, gebündelter Ionenstrahl wird durch Massen trennende Feldanordnungen (z. B. im Magnetfeld) derart aufgespalten, dass alle Ionen unterschiedl. Masse z. B. auf versch. Stellen einer Fotoplatte fokussiert werden. Die Maxima des so entstehenden Massenspektrums, d. h. der Häufigkeitsverteilung der Massen eines Teilchengemischs in Abhängigkeit von der Massenzahl, entsprechen den Stellen größter Schwärzung. Aus dem Ort der Schwärzungslinien können die Massen, aus dem Schwärzungsgrad die relativen Anteile der Komponenten bestimmt werden. Außer den Feldanordnungen, die zur Massentrennung benutzt werden, enthalten alle M. eine Ionenquelle zur Erzeugung des Ionenstrahls, eine Ionennachweiseinrichtung (Detektror, z. B. Fotoplatte) und ein Vakuumsystem, in dem die Ionen erzeugt und geführt werden. Je nachdem, ob gleichzeitig mehrere versch. Massen (bzw. Quotienten aus Masse und Ladung) nachgewiesen werden können oder nur eine einzige, spricht man von M. i. e. S. oder von Massenspektrometern. Der erste, 1919 von F. W. Aston entwickelte M. besaß nur eine Geschwindigkeitsfokussierung. Das Auflösungsvermögen der vom M. gerade noch zu trennenden Massen wird bei Doppelfokussierung (Ionen gleicher Masse, aber versch. Anfangsrichtung und Geschwindigkeit werden auf den gleichen Ort der Fotoplatte fokussiert) bis auf 106 erhöht. Bei Anwendung von Differenzialmethoden lassen sich relative Massen mit einer Genauigkeit von bis zu 10—7 und Isotopenhäufigkeiten mit einem mittleren Fehler von 0,005 % bestimmen. Das Funktionsprinzip des M. kann auch zur Isotopentrennung ausgenutzt werden (Calutron).