Gruppe Massenspektrometrie



Leitung: Dr. rer. nat. Markus Köhler

 Molekularstrahl-Massenspektrometrie (MBMS) Probennahme.
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Die "Molekularstrahl-Massenspektrometrie" (engl. Molecular Beam Mass Spectrometry, MBMS) ist ein analytisches Verfahren zur Bestimmung der molekularen Masse von Molekülen in reaktiven Medien. Dazu werden in-situ Proben genommen und durch Expansion in einem Molekularstrahl überführt, hierbei werden die chemischen Reaktionen „eingefroren“. Hierdurch bleiben auch hochreaktive Spezies erhalten und sind somit detektierbar. Durch die anschließende massenspektrometrische Analyse findet die Trennung der Spezies nach der Molekülmasse statt.

Die Kombination dieser Probennahmetechnik mit einem Flugzeitmassenspektrometer (engl. Time-of-Flight, ToF) hat die MBMS als ideales Übersichtsexperiment für chemische Spezies in einer reaktiven Umgebung etabliert und bietet dabei vielfältige Möglichkeiten:

  • Simultane Detektion nahezu alle verbrennungsrelevanten Spezies
  • Detektion radikalischer und anderer hochreaktiver Spezies
  • Erfassung des gesamten Massebereich von der Gasphase bis hin zu Partikeln im Nanometerbereich
  • Hohe Repetitionsrate: bis zu 40.000 Massenspektren pro Sekunde
  • Selektive Detektion durch den Einsatz von Photoionisationstechniken

In der Gruppe Massenspektrometrie sind zwei Massenspektrometer mit unterschiedlichen Ausrichtungen im Betrieb:

  1. Mobiles Phototionisation-Massenspektrometer (PIMS) zur Partikelbestimmung
  2. Hochtemperatur-Strömungsrohr mit MBMS-Detektion zur Validierung von Gasphasenkinetik

Die 2012 neu gegründete Gruppe Massenspektrometrie geht auf chemische Fragestellungen in den Kernthemen Brennstoffe, Schadstoffe, und Vergasung ein. In ihrer Querschnittsfunktion zwischen den Abteilungen Chemische Kinetik und Verbrennungsdiagnostik führt sie spezifische Themen anhand spezialisierter Molekularstrahl-Massenspektrometrie-Experimente (MBMS) zusammen. Der Aufgabenbereich umfasst dabei fundamental kinetische Untersuchungen, wie die experimentelle Analyse von Reaktionsnetzwerken in reaktiven Umgebungen von Verbrennungs-, Vergasungs- oder Pyrolyseprozessen und reicht bis hin zu Abgasmessungen an technischen Prüfständen mit der Spezialisierung auf die Detektion von Nanopartikeln.


Kontakt
Dr. rer. nat. Markus Köhler
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Verbrennungstechnik

Tel: +49 711 6862 756

Fax: +49 711 6862-578

E-Mail: M.Koehler@dlr.de
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