Bijzonder nieuw isotopeninstrument voor het IMAU
Derde apparaat op de wereld kan duizend keer nauwkeuriger massa’s meten dan huidige apparatuur
Woensdag 8 juni was een spannende dag voor het Instituut voor Marien en Atmosferisch onderzoek Utrecht (IMAU). ThermoFisher Scientific leverde een nieuw en groot isotopeninstrument, waarbij het grootste onderdeel van het instrument met een hijskraan naar de zesde verdieping van het Buys Ballot Gebouw werd gehesen. Inmiddels is het apparaat geïnstalleerd en kan de onderzoeksgroep van professor Thomas Röckmann de eerste metingen verrichten.
Belangrijk moment
Vijf vrachtwagens vanuit Bremen arriveerden woensdag 8 juni bij het Buys Ballot Gebouw. De meeste onderdelen van het apparaat werden via de lift naar het laboratorium gebracht, maar het grootste onderdeel werd op spectaculaire wijze door het raam op de zesde verdieping getakeld. Met ingehouden adem keek professor Thomas Röckmann vanaf beneden toe: “Dit is een belangrijk moment voor ons instituut, wij zijn de derde op de wereld die het instrument in gebruik nemen.”
Duizend keer gevoeliger
Het in Californië ontwikkelde instrument, een ThermoFisher MAT 253 Ultra, is een massaspectrometer die de verhoudingen van verschillende isotopen (atomen van hetzelfde element, maar met een verschillende massa) heel nauwkeurig kan meten. “Dit nieuwe instrument kan de massa’s duizend keer nauwkeuriger selecteren dan de bestaande instrumenten”, aldus Röckmann.
Combinatie van technieken
Het apparaat kent verschillende toepassingen. Moleculen die bijna - maar dan toch niet precies, door de isotopen – dezelfde massa hebben kunnen van elkaar gescheiden worden door middel van elektrische en magnetische velden. Verder is het instrument supergevoelig door het gebruik van detectoren. Deze combinatie van het scheidende vermogen en de detectie zorgt ervoor dat het apparaat moleculen met meerdere zware isotopen kan meten. Met de huidige apparatuur werden er moleculen met slechts één zwaar isotoop gemeten.
Kringloop van broeikasgassen
Door op deze manier metingen te verrichten aan de moleculen kan bijvoorbeeld de formatietemperatuur bepaald worden. Dit is interessant voor klimaat- of geologisch onderzoek. De onderzoeksgroep van Röckmann wil de nieuwe isotoopsignalen met name gebruiken in atmosfeeronderzoek. Met de resultaten kunnen ze de oorsprong van broeikasgassen en andere vervuilende gassen in de atmosfeer beter in kaart brengen, zoals van koolstofdioxide, methaan, lachgas, ozon, stikstof en koolmonoxide. Röckmann: “We willen meer inzicht krijgen in de kringloop van gassen, zoals de productie- en afbraakprocessen. Dit is internationaal gezien een belangrijk onderzoeksveld, aangezien meer inzicht ons kan helpen naar een vermindering van de uitstoot van broeikasgassen.”
Nieuwe processen onderzoeken
Een installateur van ThermoFisher is de hele week bezig geweest om het nieuwe instrument te testen en kalibreren. Röckmann kan hopelijk binnenkort écht beginnen met het doen van metingen: “Het is wel spannend nu, we kunnen aan de hand van deze metingen nieuwe processen onderzoeken die eerder niet toegankelijk waren.”
De ThermoFisher MAT 253 Ultra is voor een groot deel gefinancierd uit het Zwaartekrachtproject NESSC, aangevuld met financiering vanuit de Universiteit Utrecht.