Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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MO: Fachverband Molekülphysik

MO 53: New Experimental Techniques

MO 53.2: Vortrag

Donnerstag, 22. März 2007, 14:30–14:45, 6D

Laserspektroskopischer, kalibrationsfreier Nachweis von H₂O-Dampf mittels neuartiger 2.6µ m DFB-Diodenlaser. — •Karl Wunderle, Christian Lauer, Steven Wagner, Stefan Hunsmann und Volker Ebert — Physikalisch-Chemisches Institut, INF 253, 69120 Heidelberg

Die empfindliche Feuchtebestimmung in Gasen ist sowohl in der Atmosphärenforschung als auch in vielen Industrieprozessen wie Trocknungsprozessen oder Halbleiterfertigung von zentraler Bedeutung. Die erforderliche hohe Empfindlichkeit in Kombination mit der starken Wasseradsorption stellt jedoch besondere Schwierigkeiten dar. Die Diodenlaser-gestützte in-situ Feuchtemessung bei 1.4µ m ist dabei vor allem in der kalibrationsfreien Variante sehr viel versprechend, erreicht jedoch bei kurzen Wegstrecken (10cm) Nachweisgrenzen von etwa 5ppm. Neuartige 2.6µ m DFB-Diodenlaser eröffnen nun erstmals den Zugang zu 20x stärkeren Absorptionslinien und somit Nachweisgrenzen bis in den ppt-Bereich, die schlechteren Detektoren und Glasfasern bei 2.6µ m reduzieren jedoch den Empfindlichkeitsgewinn. Zur Minimierung dieser Einflüsse wurde eine Software zur optimierten Linienauswahl entwickelt und auf das 2.6µ m System angewandt. Zur Validierung wurde, nach eingehender Charakterisierung bspw. des dynamischen Abstimmverhaltens des 2.6µ m Lasers auf einem weitgehend automatisierten Messstand, ein experimenteller Vergleich des fasergekoppelten 1.4µ m und des neuen 2.6µ m-Freistrahl-Laserhygrometers begonnen. Erste Ergebnisse dieses Vergleiches werden vorgestellt.