Dokument: Hochempfindlicher Spurengasnachweis mit Cavity Ring-DownSpektroskopie im sichtbaren und infraroten Spektralbereich
| Titel: | Hochempfindlicher Spurengasnachweis mit Cavity Ring-DownSpektroskopie im sichtbaren und infraroten Spektralbereich | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2061 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20010418-000061-8 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Kleine, Daniel [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Hering, Peter [Gutachter] Prof. Dr. Kleinermanns, Karl [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Spurengase, Spurengasnachweis, Methan, Kohlenwasserstoffe, CRDS,CALOS, Cavity Ring-Down Spektroskopie, Cavity Leak-Out Spektroskopie,Lasertrace gas, trace gas analysis, methane, hydrocarbons, CRDS, CALOS,cavity ring-down spectroscopy, cavity leak-out spectroscopy, laser | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik | |||||||
| Beschreibung: | Diese Arbeit beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit dem Aufbau und der Evaluierung eines Laborsystems für den hochempfindlichen Nachweis von atmosphärischen Spurengasen. Die verwendete Cavity Ring-Down Spektroskopie (CRDS) ist ein sehr empfindliches, lasergestütztes Nachweisverfahren, das auf dem Prinzip der Absorptionsspektroskopie basiert. Die hohe Nachweisempfindlichkeit der CRDS resultiert daraus, dass die Messzelle beidseitig mit hochreflektierenden Spiegeln abgeschlossen wird. Auf diese Weise können Absorptionslängen von mehreren Kilometern erreicht werden. Mit der CRDS ist nicht nur die Detektion sondern auch der quantitative Nachweis von Spurengasen möglich. Der Spurengasnachweis mit CRDS ist prinzipiell über einen großen Spektralbereich möglich. Obwohl viele Spurengase im UV starke und charakteristische Übergänge besitzen, konnte gezeigt werden, dass aufgrund der mangelnden Verfügbarkeit von hochreflektierenden Spiegeln und der starken Streuung im UV nur Nachweisgrenzen im oberen ppb-Bereich möglich sind. Aus diesem Grund wurde für den Nachweis von umweltrelevanten Spurengasen ein Spektrometer im mittleren Infraroten aufgebaut, da dort Spiegel mit hoher Reflektivität und keine Streuprobleme existieren. Die Einsatzfähigkeit der CRDS für den atmosphärischen Spurengasnachweis wurde durch die Messung verschiedener Kohlenwasserstoffe demonstriert. Am Beispiel des Isotopomers 13CH4 wurde aufgezeigt, dass mit der CRDS auch der isotopomerenselektive Nachweis von Spurengasen in Umgebungsluft möglich ist. Im Gegensatz zu konventionellen Verfahren ist dabei keine Gasaufbereitung erforderlich, so dass die Messung in Echtzeit erfolgen kann. Für das Methan wird eine Nachweisgrenze von 100 ppt erreicht. Aufbauend auf dieses Laborsystem ist eine erfolgreiche Entwicklung eines kompakten, kommerziellen Spurengasdetektors mit hoher Nachweisgrenze möglich. Neben der Anwendung in der Spurengasanalytik kann dieses System auch für die Atemgasdiagnostik eingesetzt werden. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Physik | |||||||
| Dokument erstellt am: | 18.04.2001 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 18.04.2001 | |||||||
| Datum der Promotion: | 18.04.2001 |
