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2.95
Hochauflösungsbild eines
Cordierit-Kristalls aus Putnis
(1992), aufgenommen an einem
Transmissionselektronenmikro-
skop. Um das Bild interpretieren
zu können, wurde die Kristall-
struktur von Cordierit links unten
darüber gelegt. Die hellen und
dunklen Flecken zeigen also
Ladungsdichteunterschiede an.
0,5 nm
dungsdichte(dieaberausmehrerenAtomen
bestehen) abgebildet werden. Verschiedene
andere Abbildungstechniken machen das TEM
zu einem faszinierenden, aber komplizierten
Gerät,dasFeinstruktureninMineralenwie
z. B. weniger als
?
m-große Verwachsungen,
Entmischungs- oder Zwillingslamellen (siehe
z. B. Kasten 2.11) erkennen und studieren lässt.
und voneinander getrennt werden. Die Ablen-
kung und Auftrennung erfolgt aufgrund der
beim Flug eines geladenen Teilchens durch ein
Magnetfeld entstehenden
Lorentzkraft
nach
ihrer
spezifischen Ladung
,alsodemQuotien-
ten Ladung/Masse (deswegen
Massen
spektro-
meter). Im Massenspektrometer allein be-
stimmt man immer Isotopenverhältnisse eines
Elements, nie Elementkonzentrationen. Will
man die Zusammensetzung der Probe quanti-
tativ angeben, so muss man mindestens einen
Elementgehalt in dieser Probe (z. B. Ca oder Si)
durch eine andere Methode wie die Elektro-
nenmikrosonde bestimmen. Dann kann man
aus den Verhältnissen absolute Konzentratio-
nen ausrechnen.
Quadrupol-Massenspektro-
meter
trennen die Ionen in einem speziellen
Quadrupol-Magnetfeld auf, im Unterschied zu
Sektormagnetfeld-
und
Flugzeit-Massenspekt-
rometern
(letztere werden TOF-MS genannt,
vom englischen
time of flight
), in denen die
elektrisch geladenen Teilchen in einem homo-
genen Magnetfeldbereich auf eine Kreisbahn
abgelenkt werden. Im Flugzeit-Massenspektro-
meter erfolgt die Massentrennung dadurch,
dass Teilchen gleicher Ladung, aber unter-
schiedlicher Masse unterschiedliche Geschwin-
digkeiten erreichen und dadurch am Ende ei-
nesFlugrohresinderReihenfolgezunehmen-
2.5.7 Massenspektrometrie
DieinderGeochemiedesKapitels4sowichti-
gen Isotopenmessungen werden allesamt mit
Massenspektrometern
durchgeführt, die hoch
genaue Messungen verschiedener Isotopenver-
hältnisse erlauben. Ein Massenspektrometer
besteht prinzipiell aus einer Ionenquelle, ei-
nem Teil, in dem die Ionen beschleunigt und
fokussiert werden, einem massenselektiven
Analysator und einem Detektionsmechanismus
(Abb.2.96).DasgrundlegendeMessprinzipist
sehr einfach und in allen verwendeten Geräten
identisch, unterschiedlich ist jedoch die Aufbe-
reitung der Probe und ihre Ionisierung sowie
dieArtderDetektion.AlleGerätearbeitenim
Hochvakuum bei 10
-6
bis 10
-9
bar.
DasPrinzipdesMassenspektrometersberuht
darauf, dass in ihm die ankommenden Ionen
durch angelegte magnetische Felder abgelenkt
