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Spektrometer Ratgeber & Bestenliste

Wir sprechen von einem Spektrometer von einem modernen Messgerät, das zur Darstellung und Ausmessung eines Spektrums dient. Im Gegensatz zum Spektroskop werden hier Spektren vermessen. In der Regel kommt die kostspielige Messtechnik bevorzugt im gewerblichen Bereich zum Einsatz. Ihre hohen Anschaffungskosten und die meist eher wissenschaftliche Anwendung sind dafür wohl verantwortlich. Was ein gutes Spektrometer leistet, welche Ausführungen erworben werden können und was bei der Anschaffung generell beachtet wird, verrät unser Kaufratgeber rund um die Spektrometer-Messtechnik!

1. Das ist ein Spektrometer

Ein Spektrum kann als Intensität der Masse eines Teilchens beschrieben werden. Diese ist abhängig von den Wellenlänge, der Frequenz und der Energie dieses Teilchens. Oft sind diese Größen äquivalent auf Grund des Welle-Teilchen-Dualismus. Die Bestimmung der Massenintensität kann je nach Ausführung unterschiedlich realisiert werden.

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2. Die Typen: Welche Arten der Spektrometer gibt es?

Wie eben angesprochen unterscheiden sich die Ausführungen in der Massenintensität-Bestimmung. Man unterscheidet daher heute zwischen optischen Spektrometern und Massenspektrometern.

  • Optische Spektrometer:
    Bei optischen Spektrometern wird die Strahlung an einem Prisma gebrochen oder an einem Gitter gebeugt. Anhand der Beugung wird so dann ein Wert bestimmt.
  • Massenspektrometer:
    Massenspektrometer analysieren hingegen Teilchenstrahlen und nutzen elektrische und/oder magnetische Felder, sowie den Zeemann-Effekt zur Analyse. Bei schweren Teilchen kann außerdem die Geschwindigkeit der Teilchen gemessen werden.

3. Die Funktionsweise: Wie funktioniert ein Spektrometer?

Optisches Spektrometer:
Ein optisches Spektrometer besteht aus folgenden Hauptbestandteilen: Eine Lichtquelle, ein Abbildungssystem bestehend aus Spiegeln oder Linsen, die zu untersuchende Probe, wenn nicht der Lichtstrahl selbst untersucht werden soll, ein weiteres Abbildungssystem, sowie der Detektor. Optische Spektrometer finden vor allem in der Festkörperspektroskopie Anwendung und können Reflexionsspektren, Transmissions- und Absorptionsspektren, sowie Fotoleitungsspektren aufnehmen.

Massenspektrometer:
Ein Massenspektrometer besteht aus einer Ionenquelle, einem Analysator und einem Detektor. In der Ionenquelle werden die Teilchen ionisiert, was auf unterschiedliche Weisen geschehen kann. Typischerweise findet Stoßionisation, chemische Ionisation, Photoionisation oder Elektronenstoßionisation statt. Im Analysator werden die Ionen dann nach ihren Masse-Ladungs-Verhältnis getrennt, die der Detektor dann analysiert und an Hand eines Diagramms oder einer Tabelle ausgibt.

4. Die Vor- und Nachteile eines Spektrometers

  • Messung der Strahlung oder der Zusammensetzung eines Spektrums bzw. eines Ionenstrahls
  • findet in vielen Gebieten (Wissenschaft, Forschung, Medizin) Anwendung
  • genaue und schnelle Methode zur Bestimmung
  • Messungen können auch im Vakuum stattfinden
  • Geräte sind sehr teuer
  • Technik kann in der Regel nicht von Laien bedient werden und bedarf Einarbeitungszeit
  • Auswertung ist nicht immer einfach und benötigt Kenntnisse auf dem Fachgebiet

5. Der Markencheck: Führende Hersteller von Spektrometern

Eine genaue Auflistung der führenden Hersteller von Spektrometern ist fast unmöglich, da es eine Vielzahl von Herstellern gibt, die sich alle auf bestimmte Spektrometertypen spezialisiert haben. Zu den bekanntesten zählen jedoch Metrohm, Bruker, Pfeiffer und Oxford Instuments.

6. Tipps zum Gebrauch und Kaufempfehlung: Darauf sollten Sie achten

In der Regel werden Spektrometer nicht von Privatpersonen erworben. Sie dienen wissenschaftlichen Analysen und werden vorrangig in der Chemie, Geologie, Archäologie, Biochemie und Physik eingesetzt. Daher macht es an dieser Stelle wenig Sinn, ausführliche Erklärungen zu liefern, wie ein Spektrometer exakt zu bedienen ist und welcher Hersteller welche Vorteile bietet.

Sollten Sie aus irgendwelchen Gründen ein Spektrometer für ein einmaliges privates Messergebnis benötigen, empfiehlt es sich, mit einem Forschungsinstitut oder einer Universität in Verbindung zu treten. Oft führen diese Institutionen auch für externe Personen Messungen durch. Wird das Spektrometer für den gewerblichen Einsatz gekauft, sollte anhand der bevorzugten Anwendung das passende Modell gewählt werden. Hier muss je ach Fachgebiet und Anwendungsvorgaben entscheiden werden und wir können keine generelle Empfehlung aussprechen!

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