NanoSIMS

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NanoSIMS (Nano Sekundärerionen-Massenspektrometer) ist eine Ionenstrahltechnik aus der Oberflächenphysik bzw. -chemie. Sie schafft nanoskalige Abbildungen der elementaren Zusammensetzung. NanoSIMS kombiniert die hohe Massenauflösung, Isotopenidentifikation und hohe Empfindlichkeit (PPM - PPB) des herkömmlichen SIMS mit der räumlichen Auflösung bis zu 30 nm und der Identifikation von bis zu sieben Massen parallel aus dem gleichen kleinen Volumen. In der Energieforschung hilft NanoSIMS, nanostrukturierte Materialien mit komplexer Zusammensetzung, die zunehmend wichtige Kandidaten für die Energieerzeugung und -speicherung sind, zu charakterisieren. Es gibt 40 NanoSIMS-Geräte auf der Welt (Ende 2015).

Hintergrund[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) ist eine Technik zur Analyse der Zusammensetzung von festen Oberflächen und dünnen Schichten. Die Messung erfolgt durch Sputtern der Oberfläche der Probe mit einem Primärionenstrahl und dem Sammeln und der Analyse der ausgestoßenen Sekundärionen.

Die Weiterentwicklung NanoSIMS erlaubt nun eine räumliche Auflösung bis zu 30 nm.[1] Das NanoSIMS besitzt ein magnetisches Massenspektrometer, das gleichzeitig hohe Transmission und hohe Massenauflösung erlaubt. Dadurch können beispielsweise in biologischen Proben die Isotopenkombinationen 12C15N und 13C14N unterschieden werden, und man kann beispielsweise die Nahrungsaufnahme bzw. biologische Aktivität und den Einbauort in der Zelle messen. [2] In der Materialforschung, Kosmologie und Geologie wird das zur hochaufgelösten Messung von Spurenelementen, zur Altersbestimmung und Herkunftsnachweis anhand von Isotopenzusammensetzungen eingesetzt.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Die neu entwickelte Nanosims-Ionenmikrosonde öffnet ein neues Fenster ins Weltall Presseerklärung des Max-Planck-Institut für Chemie (Memento vom 5. Januar 2011 im Internet Archive)
  2. [1], Sebastian Behrens et. al. Linking Microbial Phylogeny to Metabolic Activity at the Single-Cell Level by Using Enhanced Element Labeling-Catalyzed Reporter Deposition Fluorescence In Situ Hybridization (EL-FISH) and NanoSIMS