Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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MO: Molekülphysik

MO 19: Poster II: Spektroskopie

MO 19.6: Poster

Donnerstag, 6. April 2000, 17:00–19:30, Aula

Cavity-Ring-Down-Spektroskopie mit IR-Dauerstrichlasern für den atmosphärischen Spurengasnachweis — •M. Mürtz¹, H. Dahnke¹, D. Kleine¹, P. Hering¹ und W. Urban² — ¹Institut für Lasermedizin, Universität Düsseldorf — ²Institut für Angewandte Physik, Universität Bonn

Cavity-Ring-Down-Spektroskopie (CRDS) ist eine der empfindlichsten Methoden zur Absorptionsspektroskopie von verdünnten Gasen. Obwohl CRDS vielfach zur hochempfindlichen Spektroskopie vom UV bis ins nahe Infrarot eingesetzt wird, hat diese Technik bisher wenig Anwendung im mittleren IR (MIR) gefunden. Die Leistungsfähigkeit der CRDS-Technik wird wesentlich erhöht durch Einsatz von Dauerstrichlasern. Insbesondere im MIR hat die Anregung des Ring-Down-Resonators mit einem cw-Laser entscheidende Vorteile gegenüber der herkömmlichen gepulsten Methode, u. a. höhere spektrale Auflösung und besseres Signal/Rausch-Verhältnis. Wir haben die Tauglichkeit eines solchen IR-Cavity-Leak-Out-Spektrometers (CALOS) für hochempfindliche Spurengasmessungen in der Atmosphäre untersucht. Unsere Experimente sind mit einem CO-Oberton-Seitenbandlaser im Wellenlängenbereich um 3 µm durchgeführt worden. Die verwendeten Ring-Down-Spiegel weisen eine Reflektivität von 99,98% auf; dies führt zu einer effektiven Absorptionsweglänge von ca. 5 km. Der minimale nachweisbare Absorptionskoeffizient liegt in der Größenordnung von 10⁻⁸/cm bei einer Mittelungszeit von 2 s. Mit diesem Aufbau haben wir verschiedene atmosphärische Spurengase im ppb-Bereich nachgewiesen. Diese Arbeit wird gefördert von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.