Entwicklung eines Simulationsmodells für neuartige Plasma-Anregungsquellen zur analytischen Nutzung in der Atomspektrometrie (SIMONA)

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Description

Im vorgestellten Projekt ist geplant, die elektrischen, physikalischen und chemischen Prozesse in einer neuen induktiv gekoppelten Plasma-Anregungsquelle (ICP) mit niedrigem Gasfluss (SHIP: Statisches Hochempfindlichkeits-ICP) derart zu simulieren, dass eine Optimierung der gesamten Plasma-Quelle (Torch-Geometrie, Kühlung, HF-Einkopplung) vorgenommen werden kann. Zusätzlich zur jetzt realisierten Reduzierung des Gasflusses wird eine Verkleinerung des Entladungsrohres bei gleichzeitiger Verringerung der HF-Leistung angestrebt. Die zu entwickelnden computergestützten Modellrechnungen müssen dazu neben den elektrischen Prozessen auch Gasflüsse, Kühlung, Transport sowie Anregung und Ionisation der das Plasma bildenden Teilchen beinhalten. Falls es die Zeit erlaubt, wird das für die Simulation des SHIP entwickelte Modell auch zur Simulation und Optimierung des UMAS (Universeller MAssenspektrometrischer Detektor für die Speziationsanalytik), dass eine Modifikation des SHIP für die Massenspektrometrie darstellt, eingesetzt. Die Simulation wird in Teilen auf einem Modell aufbauen, welches bereits erfolgreich für die Simulation einiger grundlegender Eigenschaften gepulster Glimmentladungen (GD für engl.: Glow Discharge) angewendet wurde. Sowohl die Bereitstellung der für die Simulation der neuen ICP-Anregungsquelle benötigten Inputparameter als auch die praktische Überprüfung der resultierenden Optimierungsvarianten bedarf einer sehr engen Zusammenarbeit zwischen beiden Arbeitsgruppen.