ISBN 978-3-8439-0855-9

978-3-8439-0855-9, Reihe Mikrosystemtechnik

Gregor Quiring
Elektronik und Software für ein Mikro-Massenspektrometer

207 Seiten, Dissertation Technische Universität Hamburg-Harburg (2012), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Trotz der stetigen Entwicklung der Massenspektrometrie bleibt sie überwiegend laborgebunden, wobei qualifiziertes Personal die Geräte bedient und die Ergebnisse auswertet. Es zeichnet sich ein Trend ab, dass der Betrieb außerhalb des Labors gefordert wird. Die Größe der Geräte und die zum Betrieb notwendige periphere Versorgung verhindern ihren Feldeinsatz, beispielsweise in den Prozessanlagen der chemischen Industrie, für die Lecksuche, die Schadstofferkennung bei Feuerwehreinsätzen usw.

Basierend auf den vorangegangen Arbeiten zum planar integrierten Mikro-Massenspektrometer (PIMMS) behandelt diese Arbeit den Entwurf der miniaturisierten und damit dem Mikrosystem angepassten Elektronik. Neben der Miniaturisierung stand die Steigerung der Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems im Vordergrund der Arbeit. Die neuentwickelten Komponenten bringen eine Steigerung des Auflösungsvermögens der Spektren, des messbaren Massenbereichs, der Sensitivität sowie der Betriebsdauer mit sich.

Neben dem Entwurf der Hardwarekomponenten wurde entwicklungsbegleitend eine dem experimentellen Charakter der Versuchsaufbauten Rechnung tragende Software erstellt. Sie soll eine möglichst einfache und intuitive Bedienung des Geräts ermöglichen, gleichzeitig jedoch komplexe und aufwendige Experimente sowie Dauermessungen zulassen. Eine eigens dafür entwickelte und in die Software integrierte C-ähnliche Skriptsprache wird vorgestellt.

Als Ergebnis der Arbeit wird ein Gesamtkonzept eines autarken handportablen Massenspektrometers vorgestellt.