Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Analytische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Ralf Zimmermann



Dipl.-Ing. (BA), M. Sc. Elisabeth Schramm
(e-mail: elisabeth.schramm@web.de )

Mobile Real-Time Trace Detection of Security Relevant Substances with Single Photon Ionization Ion Trap Mass Spectrometry

Die vorliegende Doktorarbeit beschreibt die Entwicklung, den Aufbau und den Test eines neuartigen Gerätes zur Detektion sicherheitsrelevanter Substanzen in komplexen Matrixen mit extrem niedrigen falsch-positive und falsch-negative Signalen. Das entwickelte Gerät kombiniert Thermodesorption von Proben auf sog. Wischpads (um hohe Dampfdrücke und damit hohe Sensitivitäten zu erreichen) mit Einzelphotonenionisation (um eine sanfte, fragmentarme Ionisierung zu erreichen und Hintergrundgase sowie viele Matrixbestandteile auszublenden) und Ionenfallen-Massenspektrometrie (um durch eine Anreicherung in der Falle hohe Sensitivitäten und durch Tandem-Massenspektrometrie hohe Selektivitäten zu erreichen). Mit dem Aufbau eines feldtauglichen Demonstrators ist es gelungen SRS sensitiv und selektiv nachzuweisen. Eine abschließende Messkampagne in einem illegalen Drogenlabor stellte außerdem die Feldtauglichkeit des Demonstrators unter Beweis.

This thesis describes the development, setup and test of a new system to detect security relevant substances within complex matrixes with extremely low false-positive and false-negative rates. The developed system combines thermal desorption of probes on so called wipe pads (to get high vapor pressures and thus high sensitivity) with single photon ionization (to get soft ionization with low fragmentation and to shield bulk gases) and ion trap mass spectrometry (to get a high sensitivity due to the accumulation within the trap and high selectivity due to tandem mass spectrometry). With the setup a demonstrator, the selectively and sensitively detection of SRS succeeded. During a final measurement campaign within an illicit drug laboratory, the field suitability of the demonstrator was shown.