Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm
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UP: Fachverband Umweltphysik
UP 10: Neuartige Verfahren in der Umweltphysik
UP 10.6: Vortrag
Donnerstag, 13. März 2008, 10:15–10:30, 3B
Kalibrationsfreie Messung von H2O-Dampf mittels neuer 2.7 µm DFB Diodenlaser für flugzeuggetragene Messsysteme — •Tim Klostermann1,2, Karl Wunderle1 und Volker Ebert1 — 1Physikalisch-Chemisches Institut, INF 253, Universität Heidelberg, 69120 Heidelberg — 2Institut f. Chemie u. Dynamik der Geosphäre (ICG-I), Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich
Wasser ist das wichtigste atmosphärische Treibhausgas. Die Erfassung der Wasserkonzentration von wenigen ppm bis einige 10000 ppm zwischen Stratos- und Troposphäre erfordert hohe Empfindlichkeit und große Dynamik. Unser 1,4 µ m-Laserspektrometer besitzt diesen Dynamikumfang und erreicht 30 ppb als Nachweisgrenze allerdings mit ca. 100 m Weglänge [Techn. Messen 72(2005)1 23]. Zur Steigerung der Empfindlichkeit und Reduktion von Größe und Gewicht wird ein Spektrometer mit neuem 2,7 µ m DFB-Diodenlaser entwickelt, dass 20x stärkere Absorptionslinen nutzt. In Fortführung von Arbeiten des Graduiertenkollegs GRK1114 lassen sich auch für zukünftige, flugzeuggestützte Messsysteme wichtige Ergebnisse ableiten. Basierend auf neuer Simulations- und Linienselektionssoftware erreicht das aktuelle Spektrometer mit einer Absorptionslänge von nur 10 cm und einer Zeitauflösung von 3 s bei 1013 mbar Druck ein Detektionslimit von 14 ppmV. Davon ausgehend, dass die optische Auflösung unseres 1,4 µ m Spektrometers von besser 10−4 OD erreicht wird, wird mit dem 2.7 µ m System bei 1 m Weg eine maximale Nachweisgrenze von ca. 7 ppbV erwartet.