Projekt 12636/01

Meßsystem zur Ermittlung von Spurengasen im ppt-Bereich mittels Cavity Ring Down Spectroscopy (CRDS)

Projektträger

Brandenburgische Technische Universität Cottbus Fakultät für Umweltwissenschaften u. Verfahrenstechnik Lehrstuhl für Luftchemie u. Luftreinhaltung
Volmerstr. 13
12489 Berlin
Telefon: 030/63925651

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Überwachung und Charakterisierung der atmosphärischen Schadstoffe erfordert Meßmethoden im Bereich von ppb und ppt. Die Untersuchungen, die bis jetzt realisiert wurden, zeigen unter anderem bei der Oxidationskapazität der Atmosphäre, dass Substanzen, die in geringen Konzentrationen vorhanden sind, eine wesentliche Rolle bei chemischen Prozessen in der Atmosphäre spielen.
Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Messgerätes basierend auf der CRDS-Spektroskopie-Methode, um Spurengase in-situ zu messen. Die Nachweisgrenze wird im ppt Bereich liegen. Am Ende der Entwicklung soll ein Industriegerechter Prototyp stehen. Auf Grund seiner hohen Flexibilität soll der Einbau des Systems auf verschiedenen Messplattformen wie z. B. Messcontainer, mobiles Lidar, Zeppelin oder Flugzeug möglich sein. Folgende Substanzen sollten mit diesem Gerät nachgewiesen werden: SO2, NO, NO2, NO3, O3, Benzol, Toluol, Formaldehyd und OH.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenCRDS (Cavity Ring Down Spectroscopy) ist eine Variante der Absorptionspektrospkopie. Sie ist mittlerweile ein anerkanntes Diagnoseverfahren geworden. Sie beruht auf einer abstimmbaren Laserquelle sowie einer mit einem optischen Resonator realisierten Langwegabsorptionszelle und kann zum Nachweis atmosphärischer Bestandteile eingesetzt werden, sofern der Abstimmbereich des verfügbaren Lasers ein Absorptionsband dieser Spurenstoffe überstreicht. Realisiert wird dies mit einem Dioden-gepumpten abstimmbaren Lasersystem, das eine hohe Zuverlässigkeit, kompakte Bauweise und eine einfache Bedienung aufweist, und es erlaubt, die erforderlichen Absorptionswellenlängen problemlos einzustellen. In der ersten Projektphase werden die Laserquelle, die optische Kavität, die Detektion, die Messzelle und das Gaseinlasssystem entwickelt. Weiterhin wird der mechanische Gesamtaufbau durchgeführt. In der zwei-ten Phase werden Test- und Kalibrationsmessungen durchgeführt und Einzelkomponenten bei Bedarf modifiziert. Während der dritten Projektphase wird das Gerät in Messkampagnen erprobt. Es werden Vergleichsmessungen mit Referenzmethoden durchgeführt, und es wird die Nachweisgrenze unter Reinluftbedingungen in der Arktis ermittelt.

Übersicht

Fördersumme

382.446,33 €

Förderzeitraum

01.01.1998 - 31.12.2001

Internet

www.tu-cottbus.de/luft

Bundesland

Alte und Neue Bundesländer

Schlagwörter

Alte und Neue Bundesländer
Klimaschutz
Umweltforschung
Umwelttechnik