Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS-Technologie)

Analytik Jena erweitert sein Produktspektrum: Ein halbes Jahr nach der Übernahme des ICP-MS-Bereichs des Unternehmen Bruker bringt das Unternehmen mit dem PlasmaQuant MS und dem PlasmaQuant MS Elite zwei neue Produkte für die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS-Technologie) auf den Markt. Vorgestellt werden die Geräte erstmals auf der European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry vom 22. bis 26. Februar 2015 in Münster.

Bei der ICP-MS-Technologie wird die Probe in einem Argonplasma ionisiert und die über eine spezielle Optik auf einen Detektor auftreffenden Ionen quantifiziert. Der in der PlasmaQuant MS Serie eingesetzte RF Generator stellt ein besonders robustes Plasma her, das im Vergleich zu Wettbewerbsgeräten mit der halben Menge Argongas auskommt. „Damit können Kunden einen großen Teil der nicht unerheblichen jährlichen Kosten für Edelgase sparen. Das als Benchtop-System konzipierte Gerät zeichnet sich weiterhin durch eine Reihe wichtiger analytischer Parameter mit hohem Kundenutzen aus. Sechs Monate nach Erwerb dieses Geschäftsfeldes ist dies ein wichtiger Schritt bei der Vervollständigung unseres Produktportfolios im Bereich Analytical Instrumentation", sagt Klaus Berka, Vorstandsvorsitzender der Analytik Jena AG.

Das PlasmaQuant MS ist ein Universalgerät für vielfältige Anwendungsgebiete, so etwa für Umweltanalyse, Lebensmittelsicherheitsüberprüfung, Pharmazie, Bergbau, Chemie und Petrochemie. Mit dem PlasmaQuant MS Elite bietet die Analytik Jena AG das empfindlichste Messgerät an, das derzeit auf dem Markt verfügbar ist: Mit 1,5 Mcps/ppb ist es fünf Mal so empfindlich wie herkömmliche Lösungen - und damit geeignet für Anwendungen in der Halbleiterindustrie und in der Forschung, etwa in der Geochemie, der Umweltanalyse, der Materialwissenschaft und den Metallomics. Durch Kopplung mit einer Hochleistungsflüssigkeitschromatographie kann darüber hinaus die chemische Form der Elemente in der Probe charakterisiert werden. Für die ortsaufgelöste Analyse fester Proben besteht die Option der Kopplung an ein Laser Ablationssystem. Es lassen sich außerdem Partikel detektieren, deren Durchmesser geringer als 10 Nanometer ist, was mit bisherigen Geräten kaum möglich war.

Die Dual-Connection-Technologie mit zwei Eingängen erlaubt den schnellen und flexiblen Anschluss externer Geräte und die individuelle Anpassung an die Bedingungen im Labor. Das als Tischgerät konzipierte PlasmaQuant MS/Elite benötigt mit 0,4 m2 Grundfläche ausgesprochen wenig Laborfläche.

Beide Massenspektrometer sind serienmäßig mit der integrierten Kollisions-Reaktions-Zelle iCRC, dem ReflexION Ionenspiegel, dem HD Quadrupol für schnelle Scanzeiten und dem volldigitalen Detektionssystem ADD10 ausgestattet. Die integrierte Kollisions-Reaktions-Zelle mit innovativer BOOST-Technologie arbeitet mit einfachen Kollisions- und Reaktionsgasen und ermöglicht die schnelle und interferenzfreie Messung auch schwieriger Matrizes: Zur Beseitigung von Argon-basierten Interferenzen, welche Selen oder Arsen überlagern können, wird beispielsweise Wasserstoff in die iCRC geleitet. Anschließend kann in wenigen Sekunden zu Helium gewechselt werden, um Interferenzen zu entfernen, die aus der Probenmatrix gebildet werden.

Das PlasmaQuant MS arbeitet zudem mit dem ReflexION 3D-Ionenspiegel, einer patentierten Lösung, die sich von anderen darin unterscheidet, dass die Ionen mittels eines parabolischen, elektrostatischen Felds um 90 Grad reflektiert werden. Die dreidimensionale Fokussierung ermöglicht, die Ionen unabhängig von ihrer Größe oder kinetischen Energie auf einen Brennpunkt zu fokussieren, bevor die Ionen in den HD Quadrupol eintreten. „Dank der hohen Effizienz des ReflexION erreichen wir eine enorme, bis zu fünffach höhere Empfindlichkeit als konkurrierende Systeme, und das für alle Elemente über das gesamte Massenspektrum hinweg", erklärt Torsten Olschewski, General Manager des Geschäftsbereichs Analytical Instrumentation der Analytik Jena AG.

Beim PlasmaQuant MS handelt es sich um die einzige ICP-MS-Lösung mit vollständig digitalem Detektionssystem am Markt (all-digital detection, ADD10). Es bietet einen linear dynamischen Bereich über 10 Größenordnungen im Impulszähl-Modus, wobei starke Signale automatisch und exakt abgeschwächt werden. Damit kommt das Gerät ohne zusätzliche analoge Messung aus; regelmäßige und oftmals ungenaue Kreuzkalibrierungen wie bei digital-analogen Detektoren entfallen. Das ermöglicht eine schnelle, akkurate  Multielementanalytik vom Ultraspurenbereich bis hin zu hohen Konzentrationen in einer Messung, wobei die Messmethode dem Detektor eine bisher unerreichte Langlebigkeit ermöglicht. 

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