Feststoffmassenspektrometrie

Untersuchungen, Methoden, Techniken

Es werden Isotope der Rb-Sr- und der U-Th-Pb-(He)-Systeme von Gesteinen und Mineralen zu Altersbestimmungen und für isotopengeochemische Studien analysiert. Dabei kommt das Verfahren der Isotopenverdünnung zur Konzentrationsbestimmung der fraglichen Nuklide zum Einsatz. Wir wenden die Rb-Sr-Isochronen-Methode an, und setzen zur Altersbestimmung mit dem U/Pb-System neben der konventionellen U/Pb-Methode die Pb-Evaporationstechnik zur Altersbestimmung an einzelnen Zirkonen ein. Alle Isotopenanalysen werden mit internationalen Isotopen-Referenzstandards normiert (erzielte Genauigkeit ca. 1*10^-4).

Meßvorbereitung

Vor der massenspektrometrischen Analyse ist eine Reindarstellung der relevanten Elemente im Reinraumlabor erforderlich. Die naßchemische Präparation greift auf Verfahren der Elutions- oder Anlagerungschromatographie zurück (Flußdiagramm). Nano- bis Mikrogramm-Mengen der so erzeugten Substrate werden auf konditionierten Rhenium- oder Tantal-Probenträgern fixiert. Ein Probenmagazin kann bis zu 13 dieser Proben aufnehmen.

Messung

Die Konditionierung der Substrate im MS mit Annäherung an die Meßtemperatur folgt einem genauen Rechner-kontrollierten Plan. Nur so werden stabile und intensive Meßströme und reproduzierbare Isotopen-Fraktionierung bei der Verdampfung vom Trägerband erreicht. Die anschließende Datenaquisition und Datenreduktion ist ebenfalls durch Rechnersteuerung der Magnetfeldwerte und Rechnerauslesung der Ionenstromintensitäten automatisiert.

Die Forschungsgruppe setzt ein TIMS MAT261 der Firma FINNIGAN ein.