Multikolektorová hmotnostní spektrometrie

Laboratoř se zabývá analýzami stabilních izotopů (Cd, Cr, Cu, Fe, Li, Lu-Hf, Mg, Mo, Ni, Pb, Si, Sr, Zn,). Součástí laboratoře je  specializovaná ultrastopová laboratoř, s maximálním důrazem na eliminaci kontaminace, ve které probíhá příprava vzorků pro analýzy.

Laboratoř poskytuje služby především interním pracovníkům pro řešení výzkumných úkolů, lze si domluvit spolupráci s vědeckými a pedagogickými pracovišti. Vybrané izotopové analýzy mohou být provedeny i formou komerční zakázky.

Nabídka služeb

Stanovení poměru izotopů v přírodních materiálech. Nabídka vybraných stanovení je uvedena v Ceníku laboratorních prací.

Přístrojové vybavení

• multikolektorový hmotnostní spektrometr s indukčně vázanou plazmou (MC ICP MS) Thermo Scientific Neptune

Popis metody

Jádrem a primárním zdrojem ionizace prvků u tohoto přístroje je argonové plazma (ICP modul, viz schéma). Plazmatický stav argonu je udržován intenzivním radiofrekvenčním magnetickým polem po kaskádní jiskrové iniciaci. Argonu jako plazmového plynu se užívá pro jeho vysoký ionizační potenciál, takže v argonovém plazmatu je ionizována většina prvků periodického systému.

Vzorek, který se zavádí do plazmatu buď ve formě aerosolu, nebo v plynné formě, je nejprve kompletně vysušen, atomizován, excitován a v důsledku ostřelování volných elektronů v plazmatu ionizován. Plazma je vzorkováno prostřednictvím kaskádního tlakového přístrojového rozhraní do prostředí velmi vysokého vakua (<2.5 x 10^-7 mbar), aby byl ionizovaný stav prvků udržen.

Iontový paprsek kopírující svým složením složení vzorku je dále veden přes iontovou optiku, kde je optimalizován jeho tvar a vlastnosti iontů jako axiální kinetická energie apod. (ESA modul, viz schéma).

Soustava hmotnostního filtru je zařízení, které prostřednictvím elektrického a magnetického pole je schopno z iontového paprsku vybrat pouze určitou hmotnostní frakci. Ionty procházejí hmotnostním filtrem (tj. magnetem) po části kruhové dráhy, jež způsobí jejich rozostření vzhledem k ose paprsku dle hmotnosti izotopů a jejich mocenství. Za hmotnostním filtrem následuje sada pohyblivých detektorů, které jsou nastaveny tak, aby každý detekoval určitou hmotnostní frakci – izotop (modul multikolektoru). Poměrem signálu libovolných dvou detektorů je získán daný izotopový poměr v jednom čase.