Schwerpunkte

Messen mit Laser und Mikrofon #####

20. Dezember 2007, 09:56 Uhr   |  Dr. Hinrich G. Groninga, Dr. Christian Wetzel und Prof. Dr. Marcus Wolff


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Messen mit Laser und Mikrofon

Eine der ersten Anwendungen der laserbasierten Photoakustik ist der Nachweis von 13C-Kohlendioxid für medizinische Atemtests; industrielle Anwendungen ergeben sich in Labor- und prozessanalytischen Anwendungen, wo die laserbasierte Photoakustik eine Alternative zu traditionellen Analyseverfahren wie Massenspektrometrie und Gas-Chromatographie darstellt.

  • So erfolgt etwa die Charakterisierung des Gesamtspektrums von Butan anhand der Methylen(CH2)- und der Methyl(CH3)-Schwingungen. Die Nachweisgrenze liegt deutlich unter 1 ppm. Aufgrund der hohen Selektivität ist es möglich, zwischen i-Butan und n-Butan zu unterscheiden. Das gemessene PAS-Signal ist linear über drei bis vier Größenordnungen der Konzentration. Industrielle Anwendungen gibt es hier im Bereich der Katalysator-Analytik in Verbindung mit dem Reaktionsnachweis von Wasser und weiterer Kohlenwasserstoffe.
  • Auch Wasser beziehungsweise Feuchte lässt sich nachweisen: So weist Wasser eine Vielzahl von Bandenspektren im gesamten Infrarotbereich auf. Aufgrund der hohen Selektivität der laserbasierten Photoakustik lässt sich Wasser querempfindlichkeitsfrei messen. Industrielle Anwendungen liegen in der Emissionsmesstechnik, der Spurenanalyse, der Probenvorbereitung, der Überwachung von Gasfluss, der Halbleiterindustrie oder überall dort, wo Entfeuchter im Einsatz sind.
  • Spektren von Fluorwasserstoff wurden an der harmonischen Vibrationsbande im Spektralbereich um 1,3 μm aufgenommen. Scans über die gesamte Linienbreite ermöglichen neben der Bestimmung der HF-Konzentration spektroskopische Druckmessungen. Die Breite der Absorptionslinien ist bei Drücken über 1 hPa direkt proportional zum Druck (Druckverbreiterung). Über die Messung der Linienbreite lässt sich daher der Gesamtdruck in der Probe ermitteln. Die Messung der HF-Konzentrationen findet Anwendung bei Spurengas-Analysen nach Verbrennungen, bei Reaktionen in Glove-Boxen und Brennstoffzellen sowie bei Überwachungen der Raumluft und der maximalen Arbeitsplatzkonzentration (MAK). (Inka Meyerholz)

Nähere Informationen:

www.pas-tech.de

Dr. Hinrich G. Groninga

ist CTO bei PAS-Tech in Zarrentin.

Dr. Christian Wetzel

ist CFO bei PAS-Tech in Zarrentin.

Prof. Dr. Marcus Wolff

ist CEO bei PAS-Tech in Zarrentin und Professor für Optische Sensorik an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Hamburg.

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