ICP-Massenspektrometer SPECTRO MS

SPECTRO MS gewinnt silbernen Pittcon Editors´ Award

SPECTRO MS gewinnt silbernen Pittcon Editors´ Award
Von der Pittcon 2010 in Orlando/Florida brachte SPECTRO den Pittcon Editors‘ Award in Silber mit nach Hause. Die neutrale Auszeichnung wird von Fachjournalisten renommierter wissenschaftlicher und technischer Publikationen für innovative Messeneuheiten vergeben.

Der Weg zum Award ist steinig. Zuerst machen sich 150 akkreditierte Journalisten auf ihren Messerundgang und sondieren das Messeangebot. Jeder Medienvertreter nominiert dann drei herausragende Produkte. Eine Jury prüft die Vorauswahl und legt dann die drei Gewinner fest. „1000 Aussteller konkurrieren also um nur drei Awards in den Farben Gold, Silber und Bronze“, erklärt SPECTRO Geschäftsführer Manfred Bergsch. „Wir sind sehr stolz darauf, dass wir diese Auszeichnung erstmalig erringen konnten.“

Ausgezeichnet wurde mit dem SPECTRO MS das weltweit erste voll simultan messende Massenspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS, siehe Abschnitt „Hintergrund“). Es erfasst bei jeder Analyse das gesamte elementare Spektrum von Lithium bis Uran. Anwender erreichen damit einen deutlich höheren Probendurchsatz und eine bessere Präzision und Richtigkeit als beim Einsatz sequentieller Massenspektrometer.

„Mit dem Award haben wir den Beleg für unsere mutige These, dass das SPECTRO MS die ICP-Massenspektrometrie für immer verändern wird“, erklärt Bergsch. „Die Option, simultan zu messen, wird eine ähnliche Revolution im Markt auslösen, wie dies vor einigen Jahren bei den optischen Emissionsspektrometern der Fall war.“

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Zur Technik:

Das Spektrometer liefert nicht nur präzisere und besser reproduzierbare Ergebnisse als ein sequentielles Massenspektrometer. Es arbeitet auch deutlich schneller. Möglich wird die simultane Erfassung des gesamten Spektrums durch eine Reihe neu entwickelter High-End-Komponenten:

  • Eine neuartige Ionen-Optik, die Ionen äußerst effizient vom Plasma ins eigentliche Massenspektrometer transportiert und dabei neutrale Partikel und Photonen zuverlässig aus dem Strahl entfernt.
  • Ein doppelt fokussierendes Sektorfeld-Massenspektrometer in Mattauch-Herzog-Geometrie. Die Ionen werden darin mithilfe eines elektrostatischen Analysators und eines Permanentmagneten auf eine Fokal-Ebene gelenkt – ohne zusätzliches Scanning des Ionen-Strahls.
  • Ein extrem leistungsfähiger Direct Charge Detektor mit 4800 Kanälen in der Fokal-Ebene des Massenspektrometers, der das Massenspektrum von Lithium bis Uran aus dem permanenten Ionenstrom voll simultan erfasst. Jeder dieser Kanäle ist zusätzlich in zwei separate Detektoren mit unterschiedlicher Signalverstärkung unterteilt. Damit erreicht das SPECTRO MS einen großen dynamischen Arbeitsbereich, mit dem sich selbst extreme Isotopen-Verhältnisse präzise bestimmen lassen.
  • Ein robustes, ölfreies und bedienerfreundliches Vakuum-System, das dank des innovativen Sleep-Modus einen niedrigen Stromverbrauch aufweist.

Die Einsatzbereiche sind vielfältig. Die wichtigsten Anwendungsbereiche sieht das Unternehmen in Forschungs- und Entwicklungslabors mit besonders hohem Probenaufkommen und hohen Anforderungen. Aufgrund seiner Präzision, dem Probendurchsatz und der permanent vollständigen Information des gesamten Massenspektrums bei jeder Messung, will SPECTRO das Instrument in diesem Anwendungsbereich als Standardsystem etablieren.

Aufschlussreiche Isotopen-Verhältnisse:

Auch abseits der Entwicklungslabors ist die simultane Massenspektrometrie für viele Industriezweige attraktiv: So profitieren Umwelt-, Chemie- und Pharmalabors von den niedrigen Nachweisgrenzen und dem hohen Probendurchsatz des Gerätes. Neue Einsatzgebiete erschließen die Option, mehrere Isotopen-Verhältnisse auch in weit auseinander liegenden Massenbereichen gleichzeitig und simultan zu untersuchen und die Präzision der Isotopenverhältnisanalyse mit Hilfe der Isotopenverdünnung auch in die quantitative Bestimmung von Elementgehalten zu übertragen: Geologie-Labors können auf diese Weise Gesteinsproben wesentlich akkurater bestimmen.

Hintergrund: ICP-MS

Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) gehört seit fast 30 Jahren zu den etablierten Verfahren in der Element-Analytik: Dabei werden die Element-Gehalte anhand der unterschiedlichen Massen der Elemente analysiert. Die flüssige Probe wird mit einem Zerstäuber in ionisiertes, 10000 °C heißes Argon-Plasma gesprüht. Das Plasma ionisiert sämtliche in der Probe enthaltenen Elemente. Die Ionen werden durch ein Interface in die Ionen-Optik transferiert, dort zu einem Ionen-Strahl gebündelt und in das eigentliche Massenspektrometer fokussiert. Das Massenspektrometer trennt den Ionen-Strahl nach dem Masse/Ladung-Verhältnis. Der Detektor erfasst die Ionen und ermöglicht so eine Analyse der elementaren Zusammensetzung. Die einzigartige Kombination von Ionen-Optik, Massenspektrometer und Detektor ermöglicht es dem neuen SPECTRO MS als weltweit erstem ICP-MS-Gerät, den gesamten Ionen-Strom permanent zu trennen und simultan zu detektieren.

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