Fields of Research

Elektrospray-Verfahren

Das Elektrospray-Verfahren ist eine hydrodynamische Zerstäubungsmethode, wie sie seit Jahren erfolgreich in der Massenspektroskopie eingesetzt wird. In der hier vorgestellten Modifikation dieses Verfahrens wird die aufzutragende Substanz zuerst in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst. Als Lösemittel sind alle flüssigen organischen Substanzen geeignet, die sich polarisieren lassen.

Wie unten gezeigt, wird die Lösung aus einer Hamilton-Spritze mit 100 Mikroliter Fassungsvermögen mittels eines Schrittmotors herausgedrückt. Zwischen dem Flüssigkeitstropfen, der sich an der Spitze der Spritzenkapillare bildet und der ca.10 cm entfernten Goldelektrode eines Schwingquarzes wird eine Hochspannung von 2,5 bis 3,5 kV angelegt. In diesem elektrischen Feld wird der Tropfen hydrodynamisch in einen feinen Nebel zerrissen und auf die Elektrode des Quarzes beschleunigt.

Die Qualität des Sprays wird mit einer CCD-Kamera kontrolliert.

Dort scheidet sich die Substanz als gleichmäßiger Film auf der Elektrodenoberfläche ab. Die Oberfläche eines mittels Elektrospray-Verfahrens aufgebrachten Films zeigt keine Risse oder Stufenbildung. Es sind aber kleine Einschläge von Tropfen erkennbar. Aufgrund einer Kratergröße von höchstens 50 Mikrometer kann gezeigt werden, wie fein die Verteilung der Tropfen im Spray-Nebel ist. Da der Spraykegel auf die Elektrode des Quarzes fokussiert ist – die Tröpfchen im Spray-Nebel folgen den elektrischen Feldlinien – wird nur diese mit der Substanz belegt. Das Verfahren arbeitet deshalb sehr ökonomisch mit kleinsten Mengen an Substanz.