Description: Das Projekt "Multikanales Gasmesssystem fuer die quantitative Ueberwachung von gasfoermigen Luftschadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LMTB Laser- und Medizin-Technologie GmbH, Berlin durchgeführt. Im Rahmen des durch die Europaeische Union gefoerderten Projektes MAT1-CT-940022, das in Zusammenarbeit mit der Universitaet Athen und der Firma Carl Zeiss Jena durchgefuehrt wurde, wurde ein Gasmesssystem auf der Basis der Ramanstreuung entwickelt, um wahlweise in bis zu sechs parallelen Kanaelen die Konzentration verschiedener Schadstoffe simultan zu messen. Die Ramanstreuung eignet sich fuer die Konzentrationsmessung aller zwei- und mehratomigen Gasmolekuele durch die Registrierung der Schwingungsbanden im Spektrum. Der relativ geringe Wirkungsgrad der Ramanstreuung kann durch die Optimierung der Transmissionseigenschaften aller verwendeten optischen Komponenten und die Mehrfachdurchstrahlung (Multipass) der transparenten Gasprobe kompensiert werden. Die fuer die Umweltanalytik interessierenden Gase und Daempfe sind N2, O2, CO2, O3, SO2, CO, Benzol, CH4, H2S, NH3, HCL, Toluol, Xylol. Da der Streuprozess linear ist, wird der Gesamtwirkungsgrad vom Multipassfaktor als Mass fuer die bessere Nutzung der Anregungsstrahlung, den Transmissionsfaktoren der optischen Komponenten sowie der Quantenausbeute des Photomultipliers (PMT) bestimmt. Durch die bei umweltanalytischen Messungen zulaessigen Messzeiten im Bereich von Sekunden bis Minuten lassen sich die Anforderuan die Laserlichtquelle bezueglich notwendiger Ausgangsleistungen reduzieren. Fuer das Ziel einer drastischen Kostenreduzierung dieses kompakten Messsystems wurden die einzelnen Baugruppen optimiert. Als Lichtquelle werden neu entwickelte diodengepumpte Festkoerper mit interner Frequenzverdopplung (Lambda = 532 nm oder 457 nm) eingesetzt. Diese lieferten erst gegen Ende des Projektes befriedigende Ergebnisse. Die Leistungen lagen im Bereich von 100 mW, degradierten jedoch recht schnell unter 50mW. Erst nach kompletter Umkonstruktion des Lasers, was eine Volumenvergroesserung um ca eine Groessenordnung mit sich brachte, liessen sich gute Stabilitaetseigenschaften erreichen, ausserdem werden hoehere Leistungen erziehlt (ca 2,5 W bei Lambda = 532 nm und 400 mW bei Lambda = 457 nm). Eine kuerzere Wellenlaenge fuehrt zur besseren Nutzung der PMTs (hoehere Quantenausbeute). Zur spektralen Zerlegung des Streulichts werden Interferenz-Filterkombinationen benutzt, die eine Streulichtunterdrueckung besser 10hoch-10 erreichen. Als Detektoren werden Photomultiplier im Photon-Couting Betrieb gewaehlt. Die Datenerfassung und -darstellung erfolgt mit einem PC. Alternativ wurde vom Industriepartner der Vorschlag gemacht, die Streustrahlung spektral zu zerlegen und mittels eines Vielkanalanalysators (auf -40 Grad Celsius gekuehlte CCD-Zeile) das gesamte Spektrum aufzunehmen. Diese Variante waere noch kompakter aufzubauen und die Anzahl der detektierbaren Gase hinge nur vom detektierten Wellenlaengenintervall ab und koennte softwarenmaessig eingestellt werden. Auf Grund technischer Probleme kam diese Variante jedoch nie ueber ein Labormuster hinaus.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Jena ? Ozon ? Toluol ? Xylol ? Lampe ? Ammoniak ? Chlorwasserstoff ? Schadstoffgehalt ? Schwefelwasserstoff ? Athen ? Berlin ? Benzol ? Gasanalyse ? Laser ? Messeinrichtung ? Sensor ? Stickstoff ? Störstrahlung ? Kohlendioxid ? Methan ? Schwefeldioxid ? Europa ? Kostensenkung ? Messverfahren ? Monitoring ? Raman-Effekt ? Wirkungsgrad ? Umweltanalytik ? Luftschadstoff ? Schadstoff ? Spektrum ? Datenerhebung ? Luftüberwachung ? Wellenlänge ? Multipasszelle ? Konzentrationsmessung ? Lineare-Ramanspektroskopie ? Analytik ? MULTIGAS ? Optische-Verfahren ?
Region: Berlin
Bounding box: 10.44987° .. 10.44987° x 54.03573° .. 54.03573°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1994-07-01 - 1997-06-30
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