HELGES – UV Femtosekunden Laserablation
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Das UV Femtosekunden Laserablationslabor im HELGES ist eine hochmoderne Einrichtung zur in situ Analyse von Isotopenverhältnissen und Elementkonzentrationen in einem breiten Spektrum fester geologischer und umweltrelevanter Materialien (Gesteine, Mineralien, Böden, Meteoriten, biogene Siliziumdioxid- (Phytolithe) und Calciumcarbonat-produzierende Organismen) im Mikromaßstab.
Femtosekunden-Laser tragen das Probenmaterial aufgrund der im Vergleich zur Photonenrelaxationszeit kurzen Laserpulslänge mit minimaler thermischer Erwärmung in der Umgebung des Kraters ab, d.h. die Laserenergie wird in das Material eingebracht, bevor es thermisch äquilibriert werden kann. Diese überwiegend nichtthermische Ablation minimiert die laserinduzierte Fraktionierung und verbessert die Matrixunabhängigkeit.
Das Lasersystem kann mit den (Massen-)Spektrometern (Thermo Neptune MC-ICP-MS, iCAP-qMS) gekoppelt werden, um gleichzeitig sowohl Isotopenverhältnisse als auch Elementkonzentrationen zu messen. Gegenwärtig sind die Routinen für die Analyse stabiler Metall- und Metalloidisotopenverhältnisse von B, Mg, Si, S, Fe in einer Vielzahl von Matrizen etabliert.
Laserablation Split Stream (LASS)-ICP-MS für die gleichzeitige Analyse von stabilen Isotopenverhältnissen und die Analyse von Haupt-, Neben- und Spurenelementen: Die von uns entwickelte Laser-Ablation-Split-Stream-Routine ermöglicht die gleichzeitige Bestimmung eines stabilen Isotopenverhältnisses (B, Mg, Si, S, oder Fe) mit der Bestimmung von Haupt-, Neben- und Spurenelementen von einem einzigen Probenpunkt. Hierzu wird das Laserablationssystem mittels einer Membranpumpe gleichzeitig mit dem Multikollektor ICP-MS (Thermo Neptune) für die Isotopenverhältnisanalyse und mit einem Quadrupol ICP-MS (Thermo iCAP Q) für Elementkonzentrationsmessungen gekoppelt.
Fachspezifische Schlagworte
- Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry
- Laser Ablation Split Stream (LASS)-ICP-MS
- UV Femtosecond Laser Ablation
- Geochemie
Kategorien
Instrumentierung
Laboratory instrumentation
Instrument
-
Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer
The Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry is a technique used for the in situ analysis of trace elements in solid samples. It can determine many elements in the periodic table to high degrees of accuracy and precision. The technique complements electron microprobe analysis, typically measuring trace elements at a lower concentration range (1 ppb - 100 ppm). Solid particles are physically ablated due to the interaction of a high power (> 1 x 1010 Wcm-2) laser beam with the surface of the sample. The particles are carried in a stream of inert gas (helium or argon) into an argon plasma where they are ionized before measurement in a quadruple mass spectrometer. Isotopes are measured to determine elemental concentrations. Additional information available at "http://www.geo.uu.nl/Research/Petrology/what.htm" [Summary provided by Universiteit Utrecht] (Source: Global Change Master Directory (GCMD). 2023. GCMD Keywords, Version 16.3. Greenbelt, MD: Earth Science Data and Information System, Earth Science Projects pision, Goddard Space Flight Center (GSFC) National Aeronautics and Space Administration (NASA). URL (GCMD Keyword Forum Page): https://forum.earthdata.nasa.gov/app.php/tag/GCMD+Keywords)
Links
Datenpublikation
Schlüsselpublikation
- Schuessler, J.A. & von Blanckenburg, F. (2014) Testing the limits of micro-scale analyses of Si stable isotopes by femtosecond laser ablation ... Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 98, 1-18.
- Frick, D.A., et al. (2016) Development of routines for simultaneous in situ chemical composition and stable Si isotope ratio analysis by femtosecond laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Analytica Chimica Acta, 938, 33-43.
- Frick, D.A., et al. (2018) Laser Ablation In Situ Silicon Stable Isotope Analysis of Phytoliths. Geostandards and Geoanalytical Research, 43, 1, 77-91.
- Kadlag, Y., et al. (2019) The origin of unequilibrated EH chondrites – Constraints from in situ analysis of Si isotopes, major and trace elements in silicates and metal. Geochimica et Cosmochimica Acta, 267, 300-321.