Laserablationsgerät

• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung in 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 171033921

Bei der Mikroanalyse von Spurenelementen und von stabilen und radiogenen Isotopenverhältnissen in Mineralen und Werkstoffen wird höchste Ortsauflösung (> 10 μm) zusammen mit höchster Messempfindlichkeit angestrebt. Dies wird von der Kombination des verwendeten Lasers, seiner Optik, seiner Probenkammer und des Typs des angekoppelten ICP MS bestimmt. Bisher ist in Frankfurt ein 216 nm UV Nd:YAG Laser in Gebrauch. Er ist jetzt 8 Jahre alt und lässt stark in seiner Leistung nach (nur noch etwa 40 %). Deshalb muss in näherer Zukunft Ersatz geschaffen werden. Dazu besitzt er nur eine recht kleine Probenkammer und eine schlechte Optik. Unabhängig davon hat ein Festkörperlaser als Nachteile ein matrixabhängiges Ablationsverhalten, eine relativ starke Elementfraktionierung und eine variierende Energieverteilung (unruhiges Signal). Bei einem Excimer Laser mit seiner kürzeren Wellenlänge (193 nm) und speziell bei dem beantragten Modell mit Doppelvolumen-Probenkammer sind diese Nachteile fast vollständig aufgehoben. Damit werden die Fehler unserer in situ Spurenelement- und Isotopenanalysen deutlich geringer (und damit z.B. auch die Altersbestimmung an Zirkonen genauer), es können kleinere Laserpunkte verwendet werden (höhere Ortsauflösung bis 5 μm), es können Isotopenverhältnisse in stark transparenten Mineralen (z.B. Plagioklas, Apatit) mit hoher Präzision analysiert werden und, wegen des gleichförmigeren Abblationsverhaltens, auch in Metallen und Sulfiden (Einsatz in der Lagerstättenkunde und Archäometrie).

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Gerätegruppe: 5710 Gas-Laser
• Antragstellende Institution: Goethe-Universität Frankfurt am Main
• Leiter: Professor Dr. Gerhard Peter Brey, Ph.D.