Ionenbeweglichkeitsspektrometrie



Das Funktionsprinzip der G.A.S. Analysengeräte basiert auf der Ionen-
beweglichkeitsspektrometrie. In Ionenbeweglichkeitsspektrometern werden die gasförmige Analyten durch geeignete Ionisierungsmethode, wie 63Ni-
Strahler, UV-Lampe oder Teilentladung bei Umgebungsdruck- und
Temperatur ionisiert und periodisch in die sog. Driftröhre des Gerätes
injiziert.

Hier werden die unterschiedlichen Ionen in einem schwachen, homogenen elektrischen Feld durch ständige Zusammenstöße mit
neutralen Gasmolekülen nach ihrer Masse, Ladung und Struktur
aufgetrennt und anhand ihrer charakteristischen Driftzeit detektiert. 

Die Möglichkeit für eine schnelle Analyse - Identifizierung und Quanti-
fizierung der Komponenten in wenigen Sekunden – sowie die extreme Empfindlichkeit (im Bereich von ppbv- pptv) gehören zu den wichtigsten Vorteilen der IMS-Technologie.
 
Photoakustische Infrarot Spektroskopie

Die photoakustische Spektroskopie basiert auf der Lichtabsorption einer Gasprobe. Diese verursacht eine lokale Temperaturerhöhung, die sich in einem abgeschlossenen Volumen (Messzelle) als Druckanstieg bemerkbar macht. Bei periodischer Anregung des Gases wird eine periodische Druckänderung als Schallwelle mit Hilfe eines Mikrofons gemessen.




Als Lichtquelle wird Infrarot-Licht (IR) eingesetzt. Diese wird mit Hilfe eines Spiegels fokussiert, durch ein Licht-Chopper und den entsprechenden optischen Filter in die Messzelle geleitet.
Der Chopper ist eine geschlitzte Scheibe, die das Licht beim Rotieren ein und ausschaltet. Die optischen Filter sind schmalbandige IR-Interferenz Filter. Wenn die Frequenz des Lichtes der Absorptionsbande des in der Messzelle befindenden Gases entspricht, absorbieren die Gasmoleküle das Licht.

Die Lichtabsorption und somit das photoakustische Signal ist so direkt proportional zur Moleküldichte des Gases, so dass sich aus der Größe des Schallsignals die Konzentration des Gases ermitteln lässt.

Vorteile dieser Technik ist, dass alle IR-aktiven Substanzen in einer Messzelle gleichzeitig und selektiv analysiert werden können. Die Absorption wird direkt und nicht etwa im Vergleich zu einem Hindergrund gemessen, was die Technologie sehr präzise und stabil macht. Wegen der kleinen Größe der Messzelle, ist das benötigte Probenvolumen sehr klein (wenige Milliliter). Die Messzeit beträgt in der Regel eine Minute.