Laserspektroskopie Partikel-Zusammensetzung mit Laserspektroskopie messen

Zur Charakterisierung luftgetragener Partikel ist die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung eine wesentliche Voraussetzung. Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik haben hierzu ein Laser-Verfahren entwickelt, das auch online einsetzbar ist und damit viele neue Anwendungen erschließt.

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Fraunhofer-Institut für Lasertechnik

Mit jedem Atemzug atmen wir oft Millionen von Partikeln ein. Welche Auswirkungen die Partikel auf den Körper haben, hängt stark von zwei Faktoren ab: der Geometrie und der Zusammensetzung der Partikel. Die Größe der Teilchen bestimmt, wo die Partikel mit welcher Wahrscheinlichkeit abgelagert und wie sie im Körper verbreitet werden. Welche Wirkungen sie entfalten, hängt dagegen von der Form und der Zusammensetzung ab. Natürliches Meersalz-Aerosol hat eine andere biologische Wirkung als toxische Schwermetall-Partikel, wenn diese in Gewebe oder Zellen eindringen.

Während im Gesundheitsbereich das Interesse vorwiegend den feinen (< 10 µm) und ultrafeinen (< 100 nm) Stäuben gilt, sind im technischen Bereich alle luftgetragenen Partikel von Bedeutung, von wenigen Nanometern bis in den Millimeter-Bereich. Auch im technischen Bereich gibt es eine Reihe von Fragestellungen, für die die Zusammensetzung der Partikel von Bedeutung ist. Partikel werden in vielen Prozessen erzeugt, gezielt oder unbeabsichtigt, und in die Luft oder ein Prozessgas eingebracht. Mit einer Bestimmung der Partikelzusammensetzung können Informationen gewonnen werden, die eine Überwachung der verursachenden Prozesse ermöglichen. Damit lassen sich beispielsweise die eingesetzten Materialien charakterisieren, Änderungen in Prozessabläufen überwachen oder Störungen einer Produktionsanlage erkennen.

Zur Analyse von Staubpartikeln stehen heute nur sehr begrenzt Messmethoden zur Verfügung. Für eine regelmäßige Überwachung oder eine kontinuierliche Überwachung der Zusammensetzung gibt es bislang keine Technologie, die auch für einen industriellen Dauereinsatz geeignet wäre. Gerade in diesem Bereich liegen die Stärken optischer Verfahren, die schnell, berührungslos, ohne Probenpräparation und voll automatisiert arbeiten können.

• Auf Seite 2 geht es um verschiedene Analysetechniken
• Seite 3 beschreibt die Möglichkeiten als Online-Methode

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