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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 73: Poster Laser in der Umweltmeßtechnik

Q 73.1: Poster

Donnerstag, 16. März 2006, 16:30–18:30, Labsaal

CO₂ - Monitoring bei der Sequestrierung — •Rozalia Orghici¹, Ulrike Willer^1,2, Christian Bohling¹ und Wolfgang Schade^1,2 — ¹IPPT, TU Clausthal, 38678 Clausthal-Zellerfeld — ²LaserAnwendungsCentrum, TU Clausthal, 38678 Clausthal-Zellerfeld

Die Speicherung von Kohlendioxid im Untergrund kann zu einer Verminderung des Treibhauseffektes beitragen und ist im Rahmen des in Kyoto vereinbarten Emissionshandels auch von wirtschaftlichem Interesse. Das Chemkin-Projekt, bei dem in einem Salinen Aquifer große Mengen CO₂ zu Forschungszwecken eingebracht werden, hat zum Ziel derartige Verfahren näher zu untersuchen. Für eine online und insitu Überwachung des CO₂-Gehalts und der CO₂-Ausbreitung in der Tiefe (ca. 700 m) während des Verpressungsprozesses sind Nachweismethoden, die keine Probenentnahme erfordern, wünschenswert. Für diese Anwendung eignet sich die Evaneszenzfeldspektroskopie im NIR. Die spektral schmalbandige und im Bereich von einigen nm durchstimmbare Emission einer DFB-Laserdiode (Zentralwellenlänge λ₀ = 1571 nm) wird in eine optische Faser, die zugleich als Sensor dient, eingekoppelt. Alternativ kommen auch sogenannte Superlumineszenzdioden zum Einsatz. Der Nachweismechanismus beruht auf der frustrierten und abgeschwächten Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen dem lichtleitenden Medium und der zu untersuchenden Umgebung. Dazu ist im aktiven Sensorbereich der Mantel und das Cladding der optischen Faser entfernt. Vorteile dieses Verfahrens sind der fasergekoppelte Aufbau des Sensors und das Fehlen der freien optischen Wegstrecken, so dass Messungen in einem optisch dichten oder stark streuenden Medium durchgeführt werden können.