Scheibenschwingmühle mit Wolfram-Carbid-Einsatz zur Aufbereitung zerkleinerter Gesteinsproben zur weiteren Aalytik wie Röntgen-Fluoreszensanalyse (RFA) oder Röntgendiffraktometrie.

Hyrdaulische Presse, Backbrecher und Walze zur grobem und mittelfeinen Zerkleinerung von Gesteinsproben

Die Arbeitsgruppe Petrologie verfügt über ein Piston-Cylinder-Labor mit zwei Pressen in einem modifizierten Boyd-England-Design. Die Ausstattung umfasst eine 650-Tonnen-Apparatur mit einem Piston-Durchmesser von 1 Zoll sowie eine 250-Tonnen-Presse mit einem Piston-Durchmesser von 0.5 Zoll.

Beide Apparaturen können Drücke von bis zu 3.0 GPa (30.000 Atmosphären) erzeugen und Temperaturen von bis zu 1500 °C erreichen.

Kontaktperson: Dr. S. Buhre – AG Petrologie

Mit der Multi-Anvil-Apparatur können Drücke bis 15 GPa (150.000 Atmosphären) und Temperaturen von bis zu 2500° erreicht werden.

Hydrothermal-Autoklavensystem mit Thermoconcept Klapp-Rohröfen

Kontaktperson: Prof. Dr. J. Castro – AG Vulkanologie

Kontaktperson: Prof. Dr. J. Castro – AG Vulkanologie

Kontaktperson: Prof. Dr. J. Castro – AG Vulkanologie

Kontaktperson: Prof. Dr. J. Castro – AG Vulkanologie

Unsere Gruppe führt mit einem weltweit einzigartigen Aufbau Laborexperimente zum Wachstum von Speläothemen und der einhergehenden Isotopenfraktionierung durch. In einer Klimabox können Temperatur, Luftfeuchtigkeit, pCO₂, die Isotopenzusammensetzung des atmosphärischen CO₂ und des Tropfwassers eingestellt und kontrolliert werden. Wie in einer natürlichen Höhle können synthetische Speläotheme aus tropfenden oder fließenden sehr dünnen Lösungsfilmen ausgefällt werden. Hierdurch können wir den Einfluss verschiedener Umweltparameter wie Temperatur und Tropfrate auf die Isotopenzusammensetzung der Speläotheme unter kontrollierten Bedingungen untersuchen.

Kontaktperson: Prof. Dr. Denis Scholz – AG Speläothemforschung

Laborexperimente – Klimabox und Themo Scientific Delta Ray

(c) Peter Pulkowski

Die Elektronenstrahl-Mikrosonde wird im Englischen als EMP (Electron Microprobe) oder EPMA (Electron-Probe-Micro-Analyser) bezeichnet und basiert auf einem Raster-Elektronen-Mikroskop. Allerdings ist es mit 5 WDX-Spektrometern zur quantitativen Analyse von Haupt-, Neben- und Spurenelement-Konzentrationen ausgestattet.

Damit lässt die Zusammensetzung kleinster Bereiche zerstörungsfrei analysieren, d.h. selbst wenige Micrometer messende Mineralkörner können in-situ (also im Gesteinsverband) mit hoher Genauigkeit analysiert werden. Neben Gesteinsproben, können aber auch kleinste Glaspartikel, Edelsteine, Knochen, Zähne, Skelette von Meeresorganismen u.v.m. untersucht werden.

Elektronen werden von einem Schottky-Emitter freigesetzt. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Form der Elektronenquelle, die auf thermisch unterstützter Feldemission basiert. Er besteht aus einer sehr fein zugespitzten Wolframkathode, die mit einer geringen Menge Zirkoniumoxid beschichtet ist. Diese Beschichtung senkt die effektive Austrittsarbeit der Elektronen an der Metalloberfläche.

Die Kathode wird moderat erhitzt und gleichzeitig einem starken elektrischen Feld ausgesetzt. Durch die Kombination aus thermischer Energie und Feldemission können Elektronen die Potentialbarriere an der Spitze überwinden und in das Vakuum austreten. Der Emissionsbereich ist dabei extrem klein, was zu einer sehr hohen Strahldichte führt. Im Vergleich zu klassischen thermischen Elektronenquellen liefert der Schottky-Emitter einen besonders hellen, stabilen und energiearmen Elektronenstrahl. Dies ermöglicht eine hohe Ortsauflösung, gute Strahlstabilität und reproduzierbare Bedingungen, was für präzise geochemische Analysen in der Elektronenstrahl-Mikrosonde entscheidend ist.

Die so erzeugten Elektronen werden im Hochvakuum durch ein elektrisches Potential von bis zu 30 kV in Richtung der Probe beschleunigt. Auf dem Weg dorthin durchlaufen die Ladungsträger eine Reihe von elektromagnetischen Spulen, die den Strahl formen und bündeln, bevor er auf die Probe trifft. Dort kommt es zur Wechselwirkung mit den Atomen der unterschiedlichen Elemente in der Probe, die zur Emission ihrer spezifischen Röntgenstrahlung angeregt werden. Das Wechselwirkungsvolumen beträgt je nach Beschleunigungsspannung nur wenige Kubik-Micrometer. Die Röntgenspektrometer funktionieren wie Röntgen-Filter und messen die Anzahl der Röntgenimpulse für ein bestimmtes Element sequenziell (normiert auf die Messzeit und den Strahlstrom). Die gemessenen Intensitäten werden dann mit Messungen an Referenzmaterialien (deren Zusammensetzungen zuvor gut bestimmt wurde) verglichen und daraus Element-Konzentrationen berechnet. Die nach der Messung durchgeführte Matrix-Korrektur wird benötigt, um die gegenseitige Beeinflussung der Elemente untereinander zu korrigieren.

Mit der EMS können prinzipiell die Elemente von Be bis Pu (siehe Periodensystem) in allen festen Materialien analysiert werden, sofern diese vakuumstabil sind und sich unter dem Einfluss des Elektronenbeschusses nicht verändern. Für quantitative Analysen ist zudem eine sehr gute Oberflächenpolitur obligatorisch. Nicht leitende Materialien müssen mit einer 15-20 nm dicken Kohlenstoffschicht bedampft werden, damit es zu keiner negativen Aufladung der Probe kommt.

Zwei der 5 wellenlängen-dispersiven Spektrometer arbeiten mit Ar/Methan-Durchflusszählern, die in Kombination mit LDE1-,LDEB-,LDEC-,TAP- bzw. TAPL- und PETL-Kristallen für die Messung leichter Elemente optimiert sind. Die anderen Spektrometer sind mit Xe-Zählern und einen Kombination aus PETL- und LIFL-Kristallen bestückt.

Mit dem EDS-System ist es möglich mehrere Elemente simultan zu messen und dadurch eine Phasenidentifikation in Sekundenschnelle durchzuführen.

Kontaktperson: Dr. S. Buhre – AG Petrologie

Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA), im Englischen X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) genannt, wird zur Materialanalytik eingesetzt. Sie dient der qualitativen und quantitativen Bestimmung der Elementzusammensetzung fester, flüssiger oder pastöser Proben, wie z.B.: Gesteine, Böden, Minerale, Tone, Erze, Stähle, Legierungen, Gläser, Keramiken, Baustoffe, Schlacken, Kunststoffe, Pasten und Öle.
Die RFA wird in der Forschung und in der Qualitäts- und Produktionskontrolle in der Industrie eingesetzt. Je nach Ausstattung des Analysengerätes ist die Bestimmung der Elemente ab Ordnungszahl 4 (Be) bis 92 (U) möglich. Der Messbereich, abhängig vom Element und der Matrix, reicht von 0,0001 Gew% bis zu 100 Gew%.

Die Röntgenfluoreszenzanalyse setzt Röntgenstrahlung als Primärstrahlung zur Anregung einer zu bestimmenden Probe ein. Durch Wechselwirkung mit der Probe entsteht eine sekundäre Röntgenstrahlung („Fluoreszenz-Strahlung“), die nach spektraler Zerlegung durch Beugung an einem Kristall qualitativ und quantitativ bestimmt werden kann. Die Wellenlängen dieser Strahlung sind für die vorhandenen Elemente in der Probe charakteristisch. Aus der Intensität der charakteristischen Strahlung kann auf Basis von umfangreichen Korrektur- und Kalibrierprogrammen die Konzentration der zu bestimmenden Elemente ermittelt werden.

Um optimal auf alle Fragestellungen eingehen zu können, ist das Spektrometer sehr mit verschiedenen Blenden, 3 Kollimatoren, 6 Analysatorkristallen (PX1, PE002, Ge111, PX9, LiF200, LiF220) sowie 3 Detektoren (Durchfluss-, Szintillations- und Xe Proportionalzähler) ausgestattet. So kann die jeweils beste Einstellung für Spuren- bis Hauptelemente vorgenommen werden.

Das Haupteinsatzgebiet an unserem Institut sind die Haupt- und Spurenelementbestimmung an geologischen Proben. Nach Bedarf werden auch spezielle Messprogramme (Applikationen) erstellt. Halbquantitative Analysen an den unterschiedlichsten Feststoffen können mit dem Standardlosen Messverfahren IQ+ der Fa. Panalytical durchgeführt werden..

Kontaktperson: Dipl.-Min. N. Groshopf – AG Petrologie

Das M4 TORNADO von Bruker ist ein leistungsstarkes mikro-Röntgenfluoreszenz-(μXRF)-System zur nicht-destruktiven Analyse von Sedimenten, Gesteinen und anderen Materialien. Mit einer minimalen räumlichen Auflösung von 20 µm ermöglicht es die Erstellung hochauflösender 2D-Karten der Elementverteilung und punktuelle Analysen direkt auf der Probe.

Das System bietet eine schnelle Messgeschwindigkeit, einfache Bedienung und flexible Anpassungsmöglichkeiten für unterschiedliche Probenformate und Analysetypen.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. I. Obreht – AG Hochauflösende Sedimentologie

CF-IRMS steht für Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometry. Es handelt sich um eine analytische Methode aus der Isotopengeochemie und Analytischen Chemie, mit der das Verhältnis stabiler Isotope eines Elements in einer Probe sehr präzise bestimmt wird, zum Beispiel von Kohlenstoff (¹³C/¹²C), Stickstoff (¹⁵N/¹⁴N) oder Sauerstoff (¹⁸O/¹⁶O).

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne, Michael Maus – AG Paläontologie

CF-IRMS steht für Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometry. Es handelt sich um eine analytische Methode aus der Isotopengeochemie und analytischen Chemie, mit der das Verhältnis stabiler Isotope eines Elements in einer Probe sehr präzise bestimmt wird, zum Beispiel von Kohlenstoff (¹³C/¹²C), Stickstoff (¹⁵N/¹⁴N) oder Sauerstoff (¹⁸O/¹⁶O).

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne, Michael Maus; – AG Paläontologie

TC-EA steht für Thermal Combustion Elemental Analysator. Mit ihm lassen sich bei hohen Temperaturen von 1450 °C in einem glassy carbon Reaktor verschiedene sauerstoffhaltige Substanzen wie Phosphate, Wässer oder Cellulose zu Kohlenmonoxid reduzieren dessen Sauerstoffisotopenzusammensetzung dann in einem CF-IRMS gemessen wird.

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne, Michael Maus – AG Paläontologie

EA steht für Elemental Analyzer. Mit diesem werden in Zinnkapseln eingewogene organische Substanzen wie Boden, Blätter, Haare, Kollagen, Cellulose oder Biominerale unter Sauerstoffzugabe bei 1050 °C in einem cobaltoxidhaltigen Reaktor oxdiert. Ein nachgeschalteter Reaktor mit elementarem Kupfer eleminiert überschüssigen Sauerstoff bzw. reduziert Stickoxide zu Stickstoffgas. Es lassen sich so mittels eines angeschlossenen CF-IRMS die Isotopenverhältnisse stabiler Isotope von Kohlenstoff (¹³C/¹²C), Stickstoff (¹⁵N/¹⁴N) oder Schwefel (³⁴S/³²S) in CO₂ bzw. N₂ auf wenige zehntel Promille genau bestimmen.

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne, Michael Maus – AG Paläontologie

Die ICP-OES ist eine analytische Methode aus der Analytischen Chemie zur Bestimmung der Elementzusammensetzung einer Probe. In einem Ar-Plasma werden die Atome der Elemente angeregt und emittieren charakteristische Lichtstrahlung. Diese emittierte Strahlung wird in einem Optischen Emissionsspektrometer nach Wellenlängen aufgetrennt und gemessen. Da jedes Element ein typisches Emissionsspektrum besitzt, können die vorhandenen Elemente identifiziert und ihre Konzentrationen bestimmt werden. ICP-OES wird häufig in der Umweltanalytik, Materialwissenschaft, Geochemie und Lebensmittelanalytik eingesetzt, um Metalle und Spurenelemente schnell und gleichzeitig in einer Probe zu bestimmen.

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne, Prof. Dr. Thomas Tütken – AG Paläontologie

PrepFAST von Elemental Scientific (ESI) dient zur Automatisierung der Probenvorbereitung für die MC-ICP-MS Isotopenanalyse von schweren Isotopen. Mit ihm lassen sich automatisiert in einer ionenchromatographischen Abtrennung die Elemente Ca und Sr für die Isotopenanalyse von der Matrix abtrennen. Dazu muss die Probe zuvor in HCl gelöst vorliegen.

Kontaktperson: Prof. Dr. Thomas Tütken – AG Paläontologie

Die GC-C-IRMS (Gaschromatographie–Combustion–Isotope Ratio Massenspektrometrie) ist eine analytische Methode zur Bestimmung stabiler Isotopenverhältnisse einzelner Verbindungen innerhalb einer Probe. Bei dieser Technik werden die einzelnen Komponenten einer Probe zunächst mittels eines Gaschromatographen (GC) voneinander getrennt. Anschließend werden die separierten Verbindungen in einem Verbrennungsofen (Combustion-Interface) in einfache Gase wie CO₂ oder N₂ umgewandelt. Diese Gase werden danach in einem Isotope Ratio Mass Spectrometer (IRMS) analysiert, welches die Verhältnisse stabiler Isotope (z. B. ¹³C/¹²C oder ¹⁵N/¹⁴N) mit hoher Präzision bestimmt. Die Methode findet Anwendung in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen, darunter Umweltforschung, Lebensmittelanalytik, Forensik und Geochemie. Sie dient insbesondere dazu, Quellen, Herkunft sowie biogeochemische Prozesse organischer Verbindungen zu untersuchen.

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne – AG Paläontologie

Die Triple-Quad ICP-MS (Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma) dient zur Bestimmung der Elementkonzentrationen in gelösten und ausgelaugten Gesteinen und Gewässern bis hinunter in den ppt (Teile pro Billionen)-Bereich.

Kontaktperson: Prof. Dr. Philip Pogge von Strandmann – AG Sedimentgeochemie

Die LA-ICP-MS („Laser Ablation – Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry“) ist eine empfindliche Analysenmethode zur schnellen Multi-Elementbestimmung im Spuren- und Ultraspurenbereich an festen Probenmaterialien und technischen Produkten. Das zu untersuchende Probenmaterial wird mittels einer fokussierten Laserstrahlung abladiert und mit einem Trägergas (Argon oder Helium) in die induktiv gekoppelte Plasmaionenquelle des ICP-MS transportiert. Im ca. 8000 °C heißen Plasma werden die winzigen Probenteilchen atomisiert und positiv ionisiert, beschleunigt und in das Hochvakuum eines Massenspektrometers transportiert. Dort werden sie nach ihrem Masse-/Ladungsverhältnis und Energie-/Ladungsverhältnis getrennt und zeitaufgelöst detektiert. Die entstehenden Laserkrater sind nur wenige µm groß, daher lässt sich diese wenig invasive Methode gut auch für wertvolles Material (Museumsstücke, Edelsteine) einsetzen. Im Labor der Geowissenschaften der Universität Mainz findet die LA-ICP-MS seit 2004 Anwendung in der Spurenelementanalytik zur Charakterisierung von Proben aus den Bereichen Geologie, Mineralogie, Klimaforschung, Materialwissenschaften, Edelsteinforschung, Archäologie, und der Isotopenanalytik z.B. zur U-Pb-Datierung von Zirkonen.

Kontaktperson: Dr. Regina Mertz, Prof. Dr. Denis Scholz – AG Speläothemforschung

Die MC-ICP-MS („Multi Collector – Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry“) ist eine sehr empfindliche Analysenmethode zur präzisen Bestimmung von Isotopenverhältnissen im Spuren- und Ultraspurenbereich an festen und flüssigen Probenmaterialien. Das zu untersuchende Probenmaterial wird entweder direkt mittels Laser-Ablation oder nach vorheriger nasschemischer Aufbereitung im Reinraumlabor mit einem Trägergas in die induktiv gekoppelte Plasmaionenquelle des ICP-MS transportiert. Im ca. 8000 °C heißen Plasma werden die winzigen Probenteilchen atomisiert und positiv ionisiert, beschleunigt und in das Hochvakuum des Massenspektrometers transportiert. Dort werden sie nach ihrem Energie-/Ladungsverhältnis und Masse-/Ladungsverhältnis getrennt und zeitaufgelöst in mehreren unterschiedlich empfindlichen Detektoren simultan nachgewiesen.

In unserem Labor messen wir seit 2019 verschiedene Isotopensysteme an unterschiedlichen geowissenschaftlichen Probenmaterialien. Ein Schwerpunkt ist die hochpräzise Datierung von Karbonaten im Zeitraum der letzten 650.000 Jahren mit der ²³⁰Th/U-Methode, auch in-situ mittels Laser-Ablation. Weiterhin konzentrieren wir uns auf folgende Isotopensysteme: Strontium, Calcium, Magnesium und Lithium.

Kontaktperson: Prof. Dr. Denis Scholz, Dr. Regina Mertz, Dr. Michael Weber – AG Speläothemforschung

Die LC-MS mit Electrospray-Ionisation (ESI) ist eine leistungsfähige analytische Methode zur Untersuchung und Bestimmung organischer Verbindungen in komplexen Proben. Zunächst werden die Bestandteile der Probe durch einen Flüssigkeitschromatographen (LC) voneinander getrennt. Die eluierenden Verbindungen gelangen anschließend in eine Electrospray Ionization-Quelle, in der aus der flüssigen Phase ein feiner, elektrisch geladener Spray erzeugt wird. Durch Verdampfung des Lösungsmittels entstehen geladene Molekülionen, die anschließend in das Massenspektrometer überführt werden. Dort werden die Ionen entsprechend ihrem Masse-zu-Ladungs-Verhältnis (m/z) getrennt und detektiert. Aufgrund der schonenden Ionisation eignet sich diese Technik besonders für polare und thermisch empfindliche Moleküle. Daher wird sie häufig in Bereichen wie der Pharma- und Umweltanalytik, der Lebensmittelanalytik sowie in der biochemischen und metabolomischen Forschung eingesetzt.

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne – AG Paläontologie

Das metallfreies Reinraumlabor dient der Aufbereitung und Reinigung von Proben für die Metallisotopenanalyse.

Kontaktperson: Prof. Dr. Philip Pogge von Strandmann – AG Sedimentgeochemie

In unserem Reinraumlabor führen wir die Probenaufbereitung für die massenspektrometrische Analyse durch. Mittels Ionentauscher-Säulen-Chromatographie werden die zu untersuchenden Elemente von der Probenmatrix (Karbonat, Gips, Phosphate, wässrige Lösungen) abgetrennt.

Kontaktperson: Prof. Dr. Denis Scholz, Susann Denndorf – AG Speläothemforschung

Konfokales Mikro-Raman-Spektrometer, ausgestattet mit vier möglichen Anregungslaser (blau: 488 nm, grün: 532 nm, rot: 633 nm, Infrarot: 785 nm) und drei möglichen Beugungsgitter (300gr/mm, 900 gr/mm, 1800 gr/mm)

Kontaktperson: Dr. Tobias Häger – AG Geomaterial- und Edelsteinforschung

Fourier-Transformations-Infrarot (FT-IR)-Spektrometer mit angeschlossener Mikroskopeinheit zur IR-Absorptionsanalyse von Pulverproben und Mineralschliffen im nahen , mittleren unf fernen Infrarotbereich.

Kontaktperson: Dr. Tobias Häger – AG Geomaterial- und Edelsteinforschung

UV-Vis-NIR-Mikroskopspektralphotometer. Am Zeiss Axio imager.A2m sind zwei Spektrometer (TIDAS CCD UV/NIR und TIDAS PSS NIR) angeschlossen, die den kompletten Bereich von 300nm-1600nm abdecken. Transmissionsmessungen im 0,1mm Bereich sind möglich.

Kontaktperson: Dr. Tobias Häger – AG Geomaterial- und Edelsteinforschung

Die UV/Vis-Spektroskopie dient zur Bestimmung und Quantifizierung von Substanzen in Lösung anhand ihrer Lichtabsorption im ultravioletten und sichtbaren Wellenlängenbereich. Dabei wird eine Probe mit Licht im UV- und sichtbaren Bereich bestrahlt. Bestimmte Moleküle absorbieren Licht charakteristischer Wellenlängen, wodurch Elektronen in höhere Energieniveaus angeregt werden. Die Abschwächung der Lichtintensität wird mit gemessen und kann zur Bestimmung der Konzentration einer Substanz genutzt werden. Die Anwendungsbereiche sind unter anderem die chemische Analytik, Umweltanalytik, Lebensmittelanalytik sowie in der biochemischen Forschung, insbesondere zur schnellen und einfachen Bestimmung von gelösten Stoffen wie Proteinen, Nukleinsäuren, Farbstoffen oder Metallionen.

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne, Michael Maus – AG Paläontologie

Kontaktperson: Prof. Dr. J. Castro – AG Vulkanologie

Die Specim Hyperspectral Imaging Systeme bieten hochauflösende, nicht-destruktive Analyse von Sedimenten, Gesteinen und anderen Materialien über ein breites Spektrum. Mit VNIR (Visible to Near-Infrared, 400–1000 nm) und SWIR (Short-Wave Infrared, 1000–2500 nm) Kameras können sowohl sichtbare als auch infrarote Eigenschaften der Proben erfasst werden.

Diese Technologie ermöglicht die schnelle Erfassung von 2D-Spektraldaten, die Rückschlüsse auf Mineralien, organische Stoffe, Pigmente, Partikelgröße und sedimentäre Strukturen erlauben. Durch die Kombination von VNIR- und SWIR-Daten können Forscher verschiedene Sedimentkomponenten präzise identifizieren und räumlich darstellen, was sie zu einem wichtigen Werkzeug für hochauflösende geowissenschaftliche Analysen macht.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. I. Obreht – AG Hochauflösende Sedimentologie

Unser Rasterelektronenmikroskop ist ausgestattet mit:

• LE-BSE Kontrastreicher Backscatterdetektor, speziell für geringe Beschleunigungsspannung und somit höherer Auflösung
• ET- Sekundärelektronendetektor
• In-lens SE und BSE für Hochauflösung
• EDS „Oxford Ultim Max“
• EDS „Oxford Ultim Extreme“, fensterloser EDS Detektor für leichte Elemente und geringe Beschleunigungsspannung
• EBSD „Oxford Symmetry 3“
• Katodolumineszenz-Detektor

Kontaktperson: Friedrich Hawemann – Electron Microscopy Centre Mainz

Das Phenom PRO der 3. Generation bietet leistungsstarke Imaging-Kapazitäten im kompakten Desktop-Format. Es ist optimiert für Anwender, die präzise Ergebnisse bei maximalem Durchsatz benötigen. Die ProSuite-Plattform erweitert das Phenom PRO um spezialisierte Analyse-Tools, um quantitative Daten direkt aus den REM-Aufnahmen zu extrahieren. Dabei erlaubt der Leica EM ACE200 Probenbedampfer vollautomatisches Sputtern mit Platin (Pt) und Gold/Palladium (Au/Pd) für optimale Leitfähigkeit.

• Analytik: Spannungsstufen von 5 kV und 10 kV zur Optimierung von Materialkontrast und Oberflächendetails.
• Imaging: Auflösung bis 17 nm bei einer Vergrößerung von 20x bis 100.000x.
• Elektronenquelle: Hochintensive CeB6-Quelle für gesteigerte Helligkeit und Detailgenauigkeit.
• Workflow: Probenwechsel und Bilddarstellung in < 30 Sekunden.
• Navigation: Kombinierte optische Farbkamera und Elektronenoptik für intuitive Probenpositionierung.

Kontaktperson: Prof. Dr. B. Schöne – AG Paläontologie

Für viele Anwendungen in der modernen Seismologie kommen kompakte Breitbandstationen zum Einsatz. Die Arbeitsgruppe Vulkanseismologie hat dazu 16 seismischen Stationen angeschafft, die aus einem Seismometer des Typs Nanometrics Trillium Compact in Kombination mit Datenloggern wie Pegasus undCentaur bestehen. Der Trillium Compact ist ein hochauflösendes Breitband-Seismometer, das durch seinen großen Frequenzbereich (typischerweise 120 s – 100 Hz), sein geringes Eigenrauschen und seine hohe Empfindlichkeit eine präzise Erfassung von Bodenbewegungen ermöglicht.

Dank seiner kompakten Bauweise, des niedrigen Energieverbrauchs und der einfachen Installation eignet sich der Sensor sowohl für temporäre Feldexperimente,einschließlich direkter Vergrabung oder Betrieb in feuchten Umgebungen, als auch für dauerhafte Messstationen.

Die Datenerfassung erfolgt über moderne, energieeffiziente Datenlogger. Der Pegasus-Logger ist besonders für portable und schnell installierbare Stationen konzipiert und ermöglicht einen autarken Betrieb mit sehr geringem Stromverbrauch, während der Centaur-Logger als leistungsstärkere Alternative mit erweitertem Funktionsumfang, höherer Kanalzahl und integrierter Netzwerk- und Echtzeitdatenübertragung eingesetzt wird.

In Kombination bilden diese Komponenten eine robuste, flexible und hochauflösende Messstation, die sich sowohl für temporäre Experimente mit hoher Stationsdichte als auch für langfristige Monitoring-Netzwerke eignet.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. M. Reiss – AG Vulkanseismologie

Seismische Nodes sind kompakte, autarke Messgeräte, die zur temporären Erfassung von Bodenbewegungen eingesetzt werden. Im Gegensatz zu klassischen seismischen Stationen vereinen sie Sensor, Datenspeicher, Energieversorgung und Zeitreferenz in einem einzigen, meist robusten Gehäuse. Aufgrund ihrer geringen Größe und einfachen Installation können sie in großer Zahl und mit hoher räumlicher Dichte ausgebracht werden.

Sie werden typischerweise für zeitlich begrenzte Experimente verwendet, etwa zur hochauflösenden Abbildung der Untergrundstruktur oder zur detaillierten Untersuchung seismischer Aktivität. Nach Abschluss der Messkampagne werden die Geräte wieder eingesammelt und die aufgezeichneten Daten ausgelesen und ausgewertet.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. M. Reiss – AG Vulkanseismologie

Simultane Thermogravimetrie und dynamische Differenzkalorimetrie

Kontaktperson: Dr. Tobias Häger – AG Geomaterial- und Edelsteinforschung

Verschieden Hochtemperaturöfen, z.T. bis 1800 °C

Kontaktperson: Prof. Dr. R. Botcharnikov, Dr. S. Buhre, Prof. Dr. J. Castro, Dr. T. Häger

In der AG Biomineralsiation werden photosynthetische Mikroalgen sowohl in Meer- als auch Süßwasser unter kontrollierten Bedingungen kultiviert, mit einem besonderen Fokus auf Dinoflagellaten. Aktuell umfasst die Sammlung 33 Arten kultiviert in 10 Medien.

Taxonomisch dominieren Dinoflagellaten (13 Stämme), ergänzt durch Diatomeen (7), Grünalgen (5), Cryptophyceae (3), Cyanobakterien (2), Synurales (2) sowie Haptophyten.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. A. Jantschke – AG Biomineralisation

Der PLG 400 ist ein Klimaschrank zur kontrollierten Kultivierung von Pflanzen und Mikroorganismen unter definierten Umweltbedingungen. Temperatur, Lichtintensität sowie Tag-/Nachtzyklen können präzise eingestellt werden, um reproduzierbare Wachstumsbedingungen zu gewährleisten.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. A. Jantschke – AG Biomineralisation

Für sterile Arbeiten werden ein Autoklav (Systec V-95) sowie eine Laminar-Flow-Werkbank (SafeFAST Classic) verwendet. Der Autoklav ermöglicht die Sterilisation von Medien, Lösungen und Geräten durch gesättigten Wasserdampf unter Druck. Die Sterilbank gewährleistet durch HEPA-filtrierte Laminarströmung eine partikelfreie Arbeitsumgebung, sodass Kulturen und Proben unter aseptischen Bedingungen bearbeitet werden können.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. A. Jantschke – AG Biomineralisation

Das Olympus IX70 ist ein inverses Fluoreszenzmikroskop zur Untersuchung von Proben in Durchlicht- und Epifluoreszenzmodi. Durch die invertierte Bauweise eignet es sich besonders für die Analyse von Proben in Flüssigkeiten oder Zellkulturen. Das System verfügt über modulare Filterwürfel für die Epifluoreszenz sowie die Möglichkeit zur Integration von Polarisationsfiltern, wodurch neben fluoreszenzmarkierten Strukturen auch anisotrope Materialeigenschaften untersucht werden können.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. A. Jantschke – AG Biomineralisation

Der LUNA-FL ist ein automatisierter Fluoreszenz-Zellzähler der Firma Logos Biosystems zur schnellen und reproduzierbaren Bestimmung von Zellzahl und Zellviabilität. Das System kombiniert mikroskopische Bildaufnahme mit integrierter Softwareanalyse und ermöglicht sowohl Hellfeld- als auch Fluoreszenzmessungen.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. A. Jantschke – AG Biomineralisation

Der automatische Titrator Mettler Toledo DL58 ist ein mikroprozessorgesteuertes Analysesystem zur präzisen und reproduzierbaren Durchführung verschiedenster Titrationen. Er ermöglicht unter anderem potentiometrische, photometrische sowie amperometrische und pH-statierte Titrationen und bietet eine flexible Methodenerstellung durch frei programmierbare Abläufe.

In der AG Biomin wird das System für die kontrollierte Synthese von amorphem Calciumcarbonat (ACC) eingesetzt, um Reaktionsparameter wie pH-Wert und Titrationsrate exakt zu steuern. Durch die automatisierte, inkrementelle Zugabe der Reagenzien sowie die kontinuierliche Überwachung der Lösung (z. B. pH oder Potential) können Übersättigung und Keimbildung gezielt reguliert werden, was eine reproduzierbare und kontrollierte ACC-Bildung ermöglicht.

Kontaktperson: Jun.-Prof. Dr. A. Jantschke, C. Liedgens – AG Biomineralisation