Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS)
Die Ionenmobilitätsspektrometrie ist die Wissenschaft hinter unseren weltweit führenden Detektoren für chemische Kampfstoffe und unseren IONSCAN-Produkten
Die Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS), ist ein analytisches Verfahren ähnlich der Laufzeitmassenspektrometrie. Anstelle molekularer Fragmente verwendet IMS jedoch die sogenannte „weiche” Ionisierung. Ionisierte Moleküle passieren eine Driftröhre mit individueller Geschwindigkeit. Die spezifische Driftgeschwindigkeit der Moleküle wird durch ihre Masse und Geometrie bestimmt. Wählbare positive und negative Ionisierung verbessert die Identifizierung und Empfindlichkeit.
Die besagten Ionen werden durch die „Atmospheric Pressure Chemical Ionization“ erzeugt, einer Form der chemischen Ionisierung bei atmosphärischem Druck. Das Probenmaterial wird zu Dampf erhitzt, der in eine kleine Driftkammer gezogen wird, wo eine Beta-Strahlenquelle die Moleküle ionisiert. Die resultierenden Ionen – getrennt nach Größe, Masse und Geometrie – werden zielgerichtet auf einen Detektor beschleunigt.
Beim Auftreffen erzeugt jedes Ion ein spezifisches Signal, dies ist eine Eigenschaft der Ionenmobilität. Die Mobilität (K) wird ermittelt durch die Driftgeschwindigkeit (vd), welche durch die Ionen in einem schwachen elektrischen Feld (E) in der Driftröhre erreicht wird - entsprechend der Gleichung vd = K x E. Die Verteilung dieser Signale bildet ein Ionenspektrum, welches spezifisch für die einzelnen Ionenarten ist. Das Spektrum ist somit eine Art Fingerabdruck der Zusammensetzung der Probe. Bibliotheken bekannter Ionenspektren, die speicherresident in der IONSCAN-Software abgelegt sind, werden beim Analysevorgang als Referenz verwendet.
Während der Analyse sucht IONSCAN nach Ionen, die innerhalb eines erwarteten Bereiches der Zielsubstanz die gleiche Zeit benötigen und übereinstimmende spektrale Eigenschaften aufweisen. Werden Ionen gefunden, die diesen Parametern entsprechen, so wird die Substanz detektiert und ein Alarm ausgegeben. Findet IONSCAN keine passenden Ionen, bleibt der Alarm aus.
Für weitere Informationen zu dieser Technologie empfehlen wir das Buch Ion Mobility Spectrometry von Gary Alan Eiceman und Zeev Karpas, erschienen 1994. Dieses Buch behandelt Theorie, Ionisierungsvorgänge, Instrumentenausrüstung sowie qualitative und quantitative Analysen.
Die Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS), ist ein analytisches Verfahren ähnlich der Laufzeitmassenspektrometrie. Anstelle molekularer Fragmente verwendet IMS jedoch die sogenannte „weiche” Ionisierung. Ionisierte Moleküle passieren eine Driftröhre mit individueller Geschwindigkeit. Die spezifische Driftgeschwindigkeit der Moleküle wird durch ihre Masse und Geometrie bestimmt. Wählbare positive und negative Ionisierung verbessert die Identifizierung und Empfindlichkeit.
Die besagten Ionen werden durch die „Atmospheric Pressure Chemical Ionization“ erzeugt, einer Form der chemischen Ionisierung bei atmosphärischem Druck. Das Probenmaterial wird zu Dampf erhitzt, der in eine kleine Driftkammer gezogen wird, wo eine Beta-Strahlenquelle die Moleküle ionisiert. Die resultierenden Ionen – getrennt nach Größe, Masse und Geometrie – werden zielgerichtet auf einen Detektor beschleunigt.
Beim Auftreffen erzeugt jedes Ion ein spezifisches Signal, dies ist eine Eigenschaft der Ionenmobilität. Die Mobilität (K) wird ermittelt durch die Driftgeschwindigkeit (vd), welche durch die Ionen in einem schwachen elektrischen Feld (E) in der Driftröhre erreicht wird - entsprechend der Gleichung vd = K x E. Die Verteilung dieser Signale bildet ein Ionenspektrum, welches spezifisch für die einzelnen Ionenarten ist. Das Spektrum ist somit eine Art Fingerabdruck der Zusammensetzung der Probe. Bibliotheken bekannter Ionenspektren, die speicherresident in der IONSCAN-Software abgelegt sind, werden beim Analysevorgang als Referenz verwendet.
Während der Analyse sucht IONSCAN nach Ionen, die innerhalb eines erwarteten Bereiches der Zielsubstanz die gleiche Zeit benötigen und übereinstimmende spektrale Eigenschaften aufweisen. Werden Ionen gefunden, die diesen Parametern entsprechen, so wird die Substanz detektiert und ein Alarm ausgegeben. Findet IONSCAN keine passenden Ionen, bleibt der Alarm aus.
Für weitere Informationen zu dieser Technologie empfehlen wir das Buch Ion Mobility Spectrometry von Gary Alan Eiceman und Zeev Karpas, erschienen 1994. Dieses Buch behandelt Theorie, Ionisierungsvorgänge, Instrumentenausrüstung sowie qualitative und quantitative Analysen.
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