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AMS-Messungen stabiler Platinisotope in präsolaren Nanodiamanten mit Hilfe eines neuen Negativ-Ionen-Injektors für VERA
Karl Melber
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Betreuer*in
Walter Kutschera
DOI
10.25365/thesis.16189
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16428.35888.614679-8
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der Vienna Environmental Research Accelerator (VERA) ist eine universelle Anlage für Beschleuniger-massenspektrometrie (Accelerator Mass Spectrometry: AMS). VERA basiert auf einem 3 MV Tandembeschleuniger und ermöglicht es Isotopenverhältnisse bis zu 1E-16 über den gesamten Massenbereich der Elemente zu ermitteln. Das Hauptanwendungsgebiet ist die Messung von langlebigen Radioisotopen, die kosmogenen oder anthropogenen Ursprungs sind (z.B. 10Be, 14C, 26Al, 36Cl, 41Ca, 129I, 236U, 244Pu). Prinzipiell ist es auch möglich stabile Isotope von Spurenelementen nachzuweisen (Trace Element AMS: TEAMS).
TEAMS ist insbesondere für sogenannte präsolare Körner in Meteoriten von Interesse. Präsolare Körner enthalten Spurenelemente, deren Isotopenzusammensetzungen sich wesentlich von denen unseres Sonnensystems unterscheiden. Das weist auf einen präsolaren Ursprung dieser Körner hin. Nanodiamanten sind ein noch weitgehend unverstandener Typ präsolarer Körner. Sie bestehen nur aus einigen Tausend Kohlenstoffatomen und enthalten unter anderen Platin als Spurenelement. Wurden sie z.B. in der Umgebung einer Supernova mit den Spurenelementen "dotiert"? Welche Nukleosynthese-Prozesse haben stattgefunden? Die Isotopensignaturen könnten dazu Informationen liefern.
Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel bei VERA Bedingungen für die Messung von stabilen Platinisotopen in präsolaren Nanodiamanten zu schaffen. Die Schwierigkeit einer solchen Messung liegt vor allem darin, dass Spurenanalysen von stabilen Pt-Isotopen nur dann möglich sind, wenn der Platin-Untergrund der Ionenquelle entsprechend niedrig ist. Daher wurde ein neuer Negativ-Ionen-Injektor mit einer ebenfalls neuen Sputterquelle, in der niemals Platin als Probenmaterial verwendet wurde, bei VERA aufgebaut.
Damit war es zum ersten Mal möglich Pt-Isotopenmessungen an Nanodiamanten durchzuführen. Das Probenmaterial stammt vom Allende-Meteorit und wurde von der Kosmochemiegruppe des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz an Nanodiamanten angereichert. Das Hauptergebnis der Messungen war eine überhöhte Häufigkeit des schwersten Pt-Isotops, 198Pt. Diese Abweichung wird von bestimmten Nukleosynthese-Modellen bei Supernova-Explosionen vorausgesagt.
Nach einem Überblick zum Thema präsolare Körner wird der Aufbau des neuen Negativ-Ionen-Injektors und die Durchführung und die Ergebnisse der Messung von stabilen Pt-Isotopen in Nanodiamanten beschrieben. Zum Schluß wird eine astrophysikalische Deutung dieser Ergebnisse diskutiert.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
TEAMS (Trace Element Accelerator Mass Spectrometry) Platin Präsolare Körner Nanodiamanten
Autor*innen
Karl Melber
Haupttitel (Deutsch)
AMS-Messungen stabiler Platinisotope in präsolaren Nanodiamanten mit Hilfe eines neuen Negativ-Ionen-Injektors für VERA
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
137 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*innen
Ernst Zinner ,
Martin Suter
Klassifikation
33 Physik > 33.05 Experimentalphysik
AC Nummer
AC08824461
Utheses ID
14524
Studienkennzahl
UA | 091 | 411 | |