Das Eurostars-Verbundprojekt Ai1-CAS zielt darauf ab, das erste All-in-One-System zur Online-Kohlenstoffanalyse zu entwickeln, das thermisch-optische Analyse und drei Ionisations-Massenspektrometrie-Techniken (EI, SPI, REMPI) kombiniert. Ziel ist die kontinuierliche und tiefgehende Charakterisierung von Kohlenstoffverbindungen in Aerosolen, um deren Zusammensetzung und Quellen präzise zu analysieren. Dies wird durch die innovative Kopplung zweier neuartiger Geräte ermöglicht: des Rapid Multiwavelength Thermal-Optical Carbon Analyzers (RM-TOCA) und des RainbowMS-Massenspektrometers. Aerosole haben erhebliche Auswirkungen auf Klima und Gesundheit. Das Teilprojekt von Photonion konzentriert sich auf die Entwicklung und Optimierung des RainbowMS-Massenspektrometers, das drei unterschiedliche Ionisationstechniken (SPI, REMPI, EI) kombiniert, um eine hochpräzise Echtzeitanalyse organischer Aerosolbestandteile zu ermöglichen. Dabei wird ein höher auflösendes TOF-Massenspektrometer mit einer Zielauflösung von 4000 m/m entwickelt, das die Differenzierung oxygenierter und nicht-oxygenierter Spezies erlaubt. Die zentrale Herausforderung besteht in der synchronisierten Steuerung und schnellen Sequenzierung der Ionisationsmethoden, um eine quasi-simultane Messung zu ermöglichen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Optimierung der SPI-Technik für eine höhere Sensitivität bei niedrigen Aerosolbeladungen sowie auf der Implementierung eines schnell schaltenden OPO-Lasers für REMPI, um die Selektivität und Trennschärfe für isomere Verbindungen zu verbessern. Zudem wird eine modulare Software-API entwickelt, die eine nahtlose Integration mit RM-TOCA ermöglicht und das RainbowMS für verschiedene Anwendungen flexibel einsetzbar macht. Das Photonion-Teilprojekt leistet damit einen entscheidenden Beitrag zur Weiterentwicklung der Echtzeit-Aerosolanalyse und eröffnet neue Möglichkeiten in der Umweltüberwachung, industriellen Prozesskontrolle und wissenschaftlichen Forschung.