Photoakustische Spektroskopie für die Umweltanalytik

Stipendiatin/Stipendiat: Adomas Griauslys

In Deutschland, wie auch in der gesamten EU, verstehen mehr und mehr Leute, Politik, Länder, dass der Umweltschutz ein sehr wichtiges Thema für uns alle ist. Deshalb gibt es heutzutage viele Bemühungen, um die Verschmutzung zu stoppen. Um die Verschmutzung zu reduzieren, wofür verbesserte Analysenmethoden zu entwickeln sind.

Eine dieser Methoden ist die photoakustische Spektroskopie. Im Vergleich zu anderen optischen Messsystemen hat diese Vorgehensweise mehrere Vorteile, die ihren Einsatz in der prozessanalytischen Anwendung unterstützt. Die Vorteile der photoakustische Spektroskopie sind Robustheit, kompakte Bauweise, geringe Kosten und das kleine Messkammervolumen. Außerdem ist das gemessene Signal direkt proportional zur eingestrahlten Lichtenergie. Zusätzlich ist beim Einsatz der Photoakustik-Spektrometer keine Tieftemperatur-Kühlung von Detektoren nötig.

Während meines Forschungsaufenthaltses arbeitete ich an der Technischen Universität München am Lehrstuhl für Analytische Chemie, Labor für angewandte Laserspektroskopie. Wie alle Wissenschaftler und Ingenieure wollen wir die Methoden verbessern. Zum Beispiel durch Steigerung der Empfindlichkeit und Genauigkeit, vereinfachter Benutzbarkeit und die Eignung für erforderliche Bedingungen. Es ist  notwendig, die Verschmutzung in der Luft zu messen, welche wir atmen und um den Treibhauseffekt zu reduzieren. Ich habe einige Erfahrungen mit der photoakustischen Spektroskopie in Flüssigkeiten, aber das Ziel heutzutage ist  photoakustische von Gas. Es wurden in drei Bereichen Versuche dazu durchgeführt. Einer von diesen ist die quarzverbesserte photoakustische Spektroskopie (QEPAS für engl. quartz enhanced photoacoustic spectroscopy) in Gasen. Sie ist eine sehr empfindliche Methode und sie erfordert nur kleine Gasvolumina. Die zweite Aufgabe ist die Arbeit mit einem Detektionsgerät auf Basis von photoakustischer Spektroskopie. Das Ziel der Aufgabe ist das Kalibrieren des Geräts, um gute Messergebnisse zu erhalten. Die dritte Aufgabe ist die Forschung mit gepulster photoakustischer Spektroskopie in Gasen. Hierbei ist die Energie des Laserstrahls groß und in diesem Aufbau ist die Resonanzbedingung nicht erfüllt.

Förderzeitraum:
01.02.2015 - 31.01.2016

Institut:
Technische Universität München
Lehrstuhl für Analytische Chemie
Labor für Angewandte Laser Spektroskopie

Betreuer:
Prof. Dr. Christoph Haisch

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