Heidelberg 2006 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 18: Atmosph
ärische Spurengase und Aerosole: Instrumentelles

UP 18.8: Fachvortrag

Dienstag, 14. März 2006, 18:15–18:30, E

Hochempfindlicher CO-Nachweis mit 2.3 µ m-Diodenlaser — •Steven Wagner — Physikalisch - Chemisches Institut, Universität Heidelberg, INF 253, 69120 Heidelberg, Deutschland

Empfindliche CO-Messungen (bspw. für die Bilanzierung anthropogener CO₂-Emissionen) werden bisher meistens aufwändig und mit geringer Zeitauflösung mittels Gaschromatografen bestimmt. Absorptionsspektrometer auf Basis neuer 2.3 µ m-Diodenlaser bieten hingegen die Möglichkeit zum selektiven, schnellen, kalibrationsfreien und empfindlichen CO-Nachweis. Vorraussetzung ist die präzise, allerdings aufwändige spektrale Charakterisierung. Mithilfe eines neuen automatisierten Messstandes und aufwändiger Auswerteverfahren wurde die Charakterisierungsdauer auf 1/60 reduziert und deren Genauigkeit deutlich erhöht. Mithilfe von CO-Liniendaten und einer genauen Bestimmung des Brechungsindex eines hoch auflösenden Germanium-Etalons gelang die präzise Bestimmung der statischen und frequenzabhängigen, dynamischen Abstimmkoeffizienten mit einer Genauigkeit besser als 1%. Das mit dem so charakterisierten Laser aufgebaute CO-Spektrometer zeigte bei der maximalen zeitlichen Auflösung (0.05 s) eine Nachweisgrenze von 5.5 ppm· m, die sich im Optimum, bei 100 s Messzeit, auf 175 ppb· m bzw. 2· 10⁻⁶ OD steigern ließ. Mit 100 m Messtrecke sollten sich somit Nachweisgrenzen von 1.75 ppb realisieren lassen.