Elektronischer Detektiv findet kleinste Spuren
Innsbrucker Neuentwicklung spürt von Schad- bis hin zu Sprengstoffen alles auf
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Spitzendetektor findet flüchtige Substanzen (Foto: ionicon.com) |
Innsbruck (pte027/27.07.2009/13:55) Ionicon Analytik http://www.ptrms.com , ein Spin-Off-Unternehmen der Universität Innsbruck, hat in Zusammenarbeit mit Forschern des Instituts für Ionenphysik und Angewandte Physik http://www.uibk.ac.at/ionen-angewandte-physik ein ultrasensibles Detektionsgerät zum Aufspüren flüchtiger organischer Substanzen geschaffen. Die Entwickler haben einen Protonen-Tausch-Reaktions-Massenspektrometer (PTR-MS) soweit modifiziert, dass eines unter 10.000 Mrd. Luftteilchen schon ausreichen soll, um die gesuchte Substanz in Echtzeit nachweisen zu können. Durch die so mögliche Identifizierung sehr geringer Konzentrationen sollen die Geräte überall dort zum Einsatz kommen, wo das feine Riechvermögen des Schäferhunds nicht mehr ausreicht. "Neben der ständigen Weiterentwicklung der zugrundeliegenden Technologie erlaubt der Umbau des PTR-MS jetzt auch die Ionisierung der zu analysierenden Luft mit Stickstoffmonoxid und Sauerstoff. Anders als bei der bewährten Ionisierungsmethode mit protoniertem Wasser können so auch Stoffe wie Ethylen oder Acetylen entdeckt werden", erklärt Philipp Sulzer, Mitarbeiter im Projektmanagement bei Ionicon, im Gespräch mit pressetext.
Das zugrundeliegende Verfahren erlaubt die Bestimmung der Masse von Teilchen im Verhältnis zu ihrer elektrischen Ladung. Aus diesen Verhältnissen heraus können dann die einzelnen, in der untersuchten Luft enthaltenen Substanzen nachgewiesen werden. Die in Form eines umgebauten Geräts weiterentwickelte Technologie hat noch einen weiteren Vorteil: Das Instrument erkennt nun erstmals auch Isomere. Das sind Moleküle, die aus denselben Atomen bestehen und deshalb die gleiche Masse besitzen, aber unterschiedliche chemische Eigenschaften haben. Anwender können zwischen den drei Ionisierungsarten in Sekundenschnelle umschalten, die Messung ohne weitere Vorbereitung der zu analysierenden Luft durchführen und in Echtzeit auswerten. Der Hochleistungsdetektor werde daher sowohl in der Umweltforschung, der Lebensmittelindustrie, im Sicherheitsbereich als auch in der Biologie und Medizin eine breite Anwendung finden, heißt es bei Ionicon.
In Innsbruck werden schon seit elf Jahren solche Detektionsgeräte entwickelt. Das klassische Modell hat dabei etwa die Größe eines Kühlschranks und wiegt bei einer Höhe von 90 Zentimetern rund 140 Kilogramm. Der PTR-MS kann jedoch auf Rollen durch ein Labor bewegt und in Schiffen, Flugzeugen und Kraftfahrzeugen installiert werden, um entsprechende Messungen durchzuführen. Ionicon bietet mittlerweile jedoch eine breite Palette von Anwendungen, darunter auch ein 50 Zentimeter hohes und 50 Kilogramm schweres Kompaktgerät, an. Die Sensibilität der "Detektive" wurde im Laufe eines Jahrzehnts von zehn auf 40 Mio. gezählten Ionen pro Sekunde (cps) gesteigert. Im Vergleich dazu kommen herkömmliche PTR-MS-Detektoren gerade einmal auf eine Mio. cps. Auch waren bisher übliche Technologien zum Nachweis von Sprengstoffen entweder zu ungenau oder zu teuer (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/090317035/).
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