Ein tragbares Massenspektrometer in MEMS-Technologie (A Portable MEMS-based Mass Spectrometer)

Die Massenspektrometrie gehört zu den wichtigsten Verfahren zur Identifikation von Stoffgemischen. Bisher werden Massenspektrometer jedoch hauptsächlich im Labor eingesetzt, da diese Geräte sehr groß, teuer in der Anschaffung und kompliziert in der Bedienung sind. Um einen Feldeinsatz zu ermöglichen wird ein vollständig integriertes Massenspektrometer, hergestellt in MEMS-Technologie, vorgestellt. Auf Grund der geringen Größe des Systems von nur 5 × 10mm² kann das Massenspektrometer bei einem Druck von 1Pa betrieben werden, was eine wesentliche Vereinfachung des Vakuumpumpensystems ermöglicht. Der Preis des beschriebenen Systems ist durch die Massenproduktion in Mikrosystemtechnik um Größenordnungen niedriger als bei herkömmlichen Systemen. Massenspektren, die mit dem Mikromassenspektrometer gemessen wurden, belegen die Funktion dieses Systems.

Mass spectrometry is one of the most important techniques for the identification of chemical compounds. State-of-the-art mass spectrometers are common in laboratories, but they are rarely used in field applications due to their high price, big size, and complex handling. To make the mass spectrometry field-portable a fully integrated mass spectrometer in MEMS technology is presented. Due to its small size of 5 × 10mm² it can be operated at a pressure of 1Pa, so the pumping system can be simplified dramatically. Compared to conventionally assembled mass spectrometers, the cost of a chip mass spectrometer can be reduced by several orders of magnitude due to its potential for mass fabrication. Mass spectra measured with this device are presented.