Konstanz 1998 – wissenschaftliches Programm

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MS: Massenspektrometrie

MS 6: AMS, Laserresonanzionisation

MS 6.3: Vortrag

Dienstag, 17. März 1998, 16:30–16:45, R611

Resonanzionisations-Massenspektrometrie hochangeregter Rydbergzustände des Quecksilbers — •J. Dederichs, P. Bisling, C. Weitkamp und B. Neidhart — GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH, Postfach 1160, D-21494 Geesthacht

Der Nachweis des umweltrelevanten Spurengases Quecksilber im Bereich der atmosphärischen Untergrundkonzentration wird häufig zum Vergleich verschiedener Analysenverfahren herangezogen. Eine empfindliche und selektive Untersuchungsmethode ist die Resonanzionisations-Massenspektrometrie (RIMS). Eine höhere Ionisationseffizienz als die Photoionisation bietet die gepulste elektrische Feldionisation von Rydbergzuständen. Ein gepulster Farbstofflaser regt Quecksilberatome vom Grundzustand auf den 6p  ³P₁ Zustand an (λ₁=253,7 nm), und ein zweiter wird bis in den Bereich der Ionisationsgrenze durchgestimmt (λ₂ von 224,9 bis 223,4 nm), damit die Übergänge 6p ³P₁ → ns, np und nd mit Hauptquantenzahlen n > 22 erreicht werden. Die Ionisierungseffizienz der nd ³D-Serie steigt mit der Quantenzahl bis n ≈ 45 und fällt dann für n > 50. Dies mag einerseits durch die Abnahme der Oszillatorstärke mit zunehmendem n oder andererseits durch die Bandbreite der Laserstrahlung bedingt sein. In dem isotopenselektiven Nachweis durch das Massenspektrometer zeigen die Rydberglinien der Quecksilberisotope mit ungeraden Massenzahlen deutliche Hyperfeinstruktur-Aufspaltungen. Genauere Untersuchungen dieser Phänomene sollen auch helfen, Fragen zum Einsatz der RIMS auf analytische Anwendungen zu klären.