Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die moderne Spurengasanalyse verlangt nach hochempfindlichen Me\u00dfmethoden, die mit einer Zeitaufl\u00f6sung von wenigen Sekunden die Konzentration von Molek\u00fclgasen wie z. B. Kohlenmonoxid (CO) oder Stickstoffmonoxid (NO) im Sub-ppb-Bereich bestimmen k\u00f6nnen. Ziel des Projekts ist es, mit Hilfe der CW-Cavity-Ring-Down-Spektroskopie Konzentrationsmessung von Spurengasen zu etablierten und nutzbar zu machen, die viele Vorteile gegen\u00fcber der konventionellen Gasanalysetechniken besitzt. Das neue Verfahren zeichnet sich durch besondere Einfachheit und Robustheit aus, bringt aber gleichzeitig auch eine sehr hohe Empfindlichkeit, geringe Querempfindlichkeit auf unerw\u00fcnschte Gase und eine schnelle Ansprechzeit mit sich.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDieses Forschungsvorhaben befasst sich mit einer neuen Idee f\u00fcr eine hochempfindliche Me\u00dfmethode f\u00fcr Spurengasanalytik und gliedert sich in drei Entwicklungsphasen. Da es sich um ein neues, bisher nicht verwirklichtes Konzept der Absorptionsspektroskopie handelt, sind in der ersten Phase grundlegende Untersuchungen bez\u00fcglich der Nachweisgrenze und Messgenauigkeit mit einem Laboraufbau erforderlich. Weiter soll die Abh\u00e4ngigkeit der Nachweisempfindlichkeit von den spektralen Eigenschaften der Lichtquelle (Leistung, Linienbreite) untersucht werden. Ein weiteres wichtiges Ziel dieser Phase ist die Entwicklung von Spiegeln mit m\u00f6glichst hoher Reflexion f\u00fcr den IR-Bereich, da die erzielbare Nachweisempfindlichkeit ma\u00dfgeblich von dem Reflexionskoeffizienten der Spiegel abh\u00e4ngt.
\nF\u00fcr die Realisierung eines tragbaren Instruments ist die Entwicklung einer kompakten Lichtquelle erforderlich. In dieser zweiten Phase soll daher unter Ber\u00fccksichtigung der Ergebnisse aus Phase 1 ein Differenzfrequenzlasersystem aufgebaut werden, basierend auf einem durchstimmbaren Diodenlaser und ei-nem diodengepumpten Nd.YAG-Laser.
\nIn der dritten Phase soll ein tragbare Prototyp basierend auf den in Phase 1 und 2 gewonnenen Ergebnissen aufgebaut und hinsichtlich seiner Robustheit und einfachen Handhabbarkeit erprobt werden. Anwendungsbeispiele sind z. B. die schnell, st\u00f6rungsfreie Abgasanalyse in stark bewegten, hei\u00dfen Str\u00f6mungen. Die in situ zeitaufgel\u00f6st gemessenen analytischen Daten sollen mit einer konventionellen chemischen Analytik der Abgase verglichen werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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