Aufklärung des weichen Ionisierungsmechanismus durch Edelgasplasmen und Entwicklung neuer, geschlossener Plasmaquellen
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Date
2025
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In Analyseverfahren wie der Massenspektrometrie sind Ionisierungsquellen eine der zentralen Komponenten. Hierbei werden besonders weiche Ionisierungsarten bevorzugt, da sie intakte Moleküle liefern. Das von plasmabasierten Ionenquellen verwendete Edelgas ist im Regelfall Helium, wobei in den letzten Jahren auch vermehrt Plasmen mit Argon betrieben werden und ähnliche Ionisierungseffizienzen liefern. Während der zugrundeliegende Ionisierungsmechanismus in Heliumplasmen als weitgehend aufgeklärt und ähnlich zur chemischen Ionisierung bei Atmosphärendruck gilt, ist unklar, wie die weiche Ionisierung in anderen Edelgasen erfolgt. Hier setzen mehrere Erklärungsansätze an, denen in dieser Dissertation nachgegangen wird. Zur Untersuchung dient eine eigens entwickelte Plasmaquelle, die mit verschiedenen Edelgasen betrieben werden kann ohne die Geometrie zu ändern. Neben Helium und Argon werden auch Neon, Krypton und Xenon eingesetzt, um die Rolle von Stoßprozessen in Gasen mit unterschiedlichen Energieniveaus zu untersuchen. Ergänzend wird der Einfluss der Photoionisierung betrachtet. Der Einsatz eines Diagnosegases bietet die Möglichkeit Umgebungsluft gezielt zu ersetzen und so auch außerhalb der Plasmakapillare Einblicke in mögliche alternative Mechanismen zu erhalten. Dabei wurde sowohl ohne als auch mit einer Barriere zwischen Plasma- und Diagnosegas gearbeitet. Die Ergebnisse zeigen auf, dass der klassische Helium-Mechanismus nicht auf andere Edelgase übertragbar ist und liefern einen möglichen alternativen Prozess, sowie darauf basierende gassparende Plasmaquellen. Diese werden anschließend mittels Massenspektrometer evaluiert.
Description
Table of contents
Keywords
Flexible micro tube plasma, Long micro tube plasma, Closed micro tube plasma, Plasmaphysik
Subjects based on RSWK
Plasma