Sprengstoffe und Drogen — PTR‐MS in der Spurenanalytik

Für die Protonen-Tauschreaktions-Massenspektrometrie¹ erzeugt eine Hohlkathoden-Ionenquelle aus Wasserdampf (aus deionisiertem Wasser) H3O+-Primärionen. Die Reinheit dieser Ionen liegt über 99 %, so dass diese ohne Massenfilter direkt in die nachfolgende Driftröhre eingebracht werden. Ähnliche Direktinjektions-Massenspektrometrie-Techniken (DIMS) wie Selected Ion Flow Tube (SIFT) hingegen brauchen einen Massenfilter, um die Primärionen auszuwählen, wodurch ihre Empfindlichkeit sinkt.²

In der Driftröhre erfolgt nun der Protonentausch, bei dem das H3O+ ein Proton an das Analytmolekül abgibt. Das entstandene Produkt-Ion wird anschließend in einem Massenspektrometer analysiert. Die Detektionslimits liegen dabei im einstelligen pptv(parts per trillion per volume)-Bereich und die Reaktionszeiten unter 100 ms. Die zu untersuchenden Substanzen lassen sich ohne Kalibriergase und ohne Zeitverzögerung quantifizieren.

Anwendungsgebiete

Das erste Einsatzgebiet für PTR-MS waren Umweltphysik und Atmosphärenchemie, bis heute sind dies die wichtigsten Anwendungsfelder. Da keine Probenvorbereitung erforderlich ist, eignet sich die Methode für Messka

Blickpunkt