Investigation of atmospheric pressure glow discharges as atomic emission and ionization sources for spectrochemical analysis

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Glimmentladungen bei atmosphärischem Druck und niedriger Leistung (unterhalb 100 W) werden als neue Klasse von Strahlungsquellen für die optische Atomspektrometrie und Ionenquellen für die Elementmassenspektrometrie untersucht. Die Stabilitätsgebiete und Plasmacharakteristiken, wie räumlich aufgelöste Gas- und Anregungstemperaturen sowie Elektronendichten, werden bei neuartigen Quellen mit unterschiedlichen Elektrodekonfigurationen und Arbeitsgasen untersucht. Die Möglichkeiten der Einleitung von Gasen, flüssigen und festen Proben werden studiert. Dazu ist an der Verwendung verschiedener Probennahmetechniken, wie die Zerstäubung von Flüssigkeiten, die Verwendung von Flüssigkeiten als Kathode oder Anode, die elektrothermische Verdampfung von Lösungs- oder Suspensionsrückständen bei Pulvern, Laserablation und die direkte Einleitung von Feststoffen oder die Bildung von gasförmigen Verbindungen z.B. durch verschiedene Hydridbildungstechniken gedacht. Die Natur der Spektren und das Nachweisvermögen für die Elemente werden in den verschiedenen Fällen der Probenzuführung bei der Atomemissions- und Elementmassenspektrometrie studiert werden. Als weitere analytische Güteziffer werden die Kurz- und Langzeitstabilität, der lineare dynamische Bereich und die durch leichtionisierbare Elemente verursachten Matrixeffekte untersucht. Die analytischen Möglichkeiten der neuen Quellen werden besonders im Falle der Kombination mit der elektrochemischen Hydriderzeugung untersucht und mit denen des induktiv gekoppelten Plasma in der optischen Emissionsspektrometrie mit dem gleichen Hydridbildungssystem im Hinblick auf Nachweisvermögen, analytische Zuverlässigkeit und Kosten-Nützen Verhältnis verglichen. Die Methode wird zur Bestimmung von Elementen, die flüchtigen Hydride bilden, in Standardreferenzmaterialien aus dem Umweltbereich eingesetzt.