Optische Messtechnik erobert neue Anwendungsbereiche
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
2. Gassensorik:
2. Gassensorik:
»Optische Analyseverfahren ersetzen zunehmend die konventionelle chemische Analyse von Gasen«, führt Latzel aus. »Sie nutzen den Effekt, dass viele Moleküle Licht bei spezifischen Wellenlängen absorbieren und haben den Vorteil, dass die Ergebnisse schnell zur Verfügung stehen - ohne auf lang dauernde chemische Prozesse angewiesen zu sein. Man nutzt bei diesem Verfahren Lichtquellen mit einer möglichst hohen spektralen Reinheit, die das zu bewertende Gemisch durchleuchten und dessen Strahl dann auf einen Fotodetektor fällt.« Durch Modulation der Lichtquelle verändert man sehr schnell und genau die emittierte Wellenlänge der Lichtquelle und ist so in der Lage, einen Wellenlängenbereich mit einer Quelle abzudecken, welcher den Nachweis mehrerer verschiedener Gase erlaubt. Das emittierte Licht ist in dem gesamten Wellenlängenbereich nahezu gleich stark, wodurch ein sich mit der Wellenlänge verändernder Signallevel am Detektor auf unterschiedlich starke Absorptionen schließen lässt.
»Da die Absorptionslinien von Gasen sehr genau bekannt sind, ist eine klare Identifikation durch das beschriebene Absorptionsverfahren möglich«, so Latzel. »Ein wichtiger Punkt bei diesem Verfahren ist zudem, dass keine komplizierten chemischen Reaktionen, wie etwa Ionisationen, stattfinden müssen. Auf diese Weise steht ein Verfahren zur Gasdetektion/-bestimmung zur Verfügung, das bedingt auch für explosive Gase eingesetzt werden kann. Im Vergleich zu alten Systemen ist bei der Laser-Gassensorik der effiziente Energieeinsatz ein entscheidender Vorteil.«
In Deutschland kommt diese Entwicklung nach Latzels Überzeugung insbesondere den Laser-Herstellern zugute. »Unternehmen, die VCSEL-, DFB- oder sogar ECL-Laser entwickeln und herstellen, sind potentielle Lieferanten für die notwendigen Lichtquellen und in Deutschland stark vertreten«, so der Experte. »Die erforderliche hohe Seitenmodenunterdrückung lässt sich speziell mit den optischen Analysatoren von Yokogawa schnell und genau durchführen. Die Geräte decken einen Wellenlängenbereich von 600 bis 2400 nm ab.«
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- Fazit
- Kommentar von Jörg Latzel, Yokogawa:
