Entwicklung eines faseroptischen photoakustischen Sensorsystems zur Detektion von Benzol, Toluol und Xylol (BTX) in Luft, Wasser und Boden:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Utz, Wiss.
1999
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| Schriftenreihe: | Umweltschutz
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INHALTSVERZEICHNIS
I
I
NHALTS
VERZEICHNISS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.V
1
EINLEITUNG
UND
PROBLEMSTELLUNG
.
1
2
GRUNDLAGEN
.
5
2.1
D
IE
A
NALYTEN
:
B
ENZOL
,
T
OLUOLUND
X
YLOL
.
5
2.1.1
TOXIZITAET
.
7
2.1
.2
QUELLEN
VON
BTX
IN
INDUSTRIE
UND
UMWELT
.
9
2.2
S
PEKTROSKOPIE
AN
M
OLEKUELEN
.
13
2.2.1
MOLEKUELSCHWINGUNGEN
.
15
2.2.2
EINFLUESSE
AUF
DIE
MOLEKUELSCHWINGUNGEN
.
17
2.3
K
ONVENTIONELLE
A
NALYTIK
VON
BTX
.
20
2.3.1
GASCHROMATOGRAPHIE
.
20
2.3.2
SPEKTROSKOPISCHE
METHODEN
.
21
2.3.3
WEITERE
NACHWEISMETHODEN
.
22
2.4
G
RUNDLAGEN
DER
P
HOTOAKUSTIK
.
23
2.4.1
ABSORPTION
DES
LICHTES
.
26
2.4.2
ENTSTEHUNG
VON
SCHALLWELLEN
IN
DER
PHOTOAKUSTISCHEN
SPEKTROSKOPIE
.
29
2.4.3
VERLUSTE
IN
AKUSTISCHEN
RESONATOREN
.
34
2.4.4
AUSLEGUNG
DER
PHOTOAKUSTISCHEN
RESONANZZELLE
.
35
2.4.5
WAHL
DER
LICHTQUELLEN
.
37
23
T
HEORETISCHE
G
RUNDLAGEN
DES
OPTISCHEN
M
IKROFONS
.
40
2.5.1
INTERFERENZ
.
42
2.5.2
VERSCHIEDENE
INTERFEROMETERVARIANTEN
.
45
2.5.2.1
INTERFEROMETER
NACH
SAGNAC
.
45
N
2.5.2.2
INTERFEROMETER
NACH
JARNIN
UND
NACH
MACH
&
ZEHNDER
.
46
2.6
H
ALBLEITERLASER
.
48
2.6.
1
FUNKTIONSPRINZIP
EINER
LASERDIODE
.
48
2.6.2
WELLENLAENGE
.
49
2.6.3
MODULIERBARKEIT
.
51
2.6.4
STRAHLPROFIL
.
52
2.6.5
BAUARTEN
VON
LASERDIODEN
.
53
3
DIE
ENTWICKLUNG
DES
SENSORSYSTEMS
.
55
3.1
W
AHL
DER
GEEIGNETEN
A
BSORPTIONSLINIEN
.
56
3.1.1
ABSORPTIONSBANDEN
FUER
DIE
DETEKTION
VON
BTX
.
57
3.1.2
INTERFERENZEN
IN
DER
SPEKTROSKOPIE
.
58
3.1.3
VERWENDETE
LASERDIODEN
.
63
3.2
G
ASERZEUGUNG
UND
R
EFERENZANALYTIK
.
64
3.2.1
DIE
BTX-TESTGASERZEUGUNG
.
64
3.2.1.1
GASERZEUGUNG
UEBER
DIFFUSION
.
64
3.2.1.2
GASERZEUGUNG
UEBER
PERMEATIONSROEHRCHEN
.
66
3.2.2
BTX-REFERENZANALYTIK
.
67
3.2.2.1
DIREKTE
PROBENAHME
.
68
3.2.2.2
PROBENAHME
MIT
ANREICHERUNG
DES
ANALYTEN
.
71
3.2.3
TESTGASERZEUGUNG
MIT
DEFINIERTER
FEUCHTE
.
72
3.2.4
WASSERDAMPF
REFERENZANALYTIK.
.
73
3.3
P
HOTOAKUSTISCHE
M
ESSUNGEN
MIT
EINER
L
ASERDIODE
.
75
3.3.1
DIE
RESONANZZELLE
.
76
3.3.2
BERECHNUNG
DER
RESONANZ.
.
77
3.3.3
MESSTECHNIK
.
78
3.3.3.1
DAS
ELEKTRISCHE
MIKROFON
.
78
INHALTSVERZEICHNIS
III
3.3.3.2
DER
PRUEFSIGNALGENERATOR
.
80
33.3.3
DIE
TEMPERATURSTABILISIERUNG
DER
LASERDIODEN
.
81
3.3.3.4
DIE
OPTIK
.
82
3.3.4
AUSWERTUNG
UND
MESSABLAUF.
.
82
3.3.4.1
COMPUTERPROGRAMM
FUER
DIE
MESSUNGEN
.
85
3.3.5
ABHAENGIGKEIT
DER
RESONANZFREQUENZ
VON
TEMPERATUR
.
88
3.3.6
DAS
RAUSCHEN
BEI
VERSCHIEDENEN
MODEN
.
89
ET
3.3.
7
NACHWEISGRENZE
UND
EMPFINDLICHKEIT
.
90
3.3.8
PHOTOAKUSTISCHE
MESSUNGEN
BEI
VERSCHIEDENEN
WELLENLAENGEN
.
91
3.3.8.1
MESSUNGEN
BEI
DER
DRITTEN
OBERSCHWINGUNG
DER
CH-STRECKSCHWINGUNG
.
94
3.3.8.2
MESSUNGEN
BEI
DER
ERSTEN
OBERSCHWINGUNG
DER
CH-STRECKSCHWINGUNG
.
95
MESSUNGEN
VON
WASSERDAMPF.
.
98
3.3.9
ON-LINE-MESSUNGEN
.
102
3.3.10
ZUSAMMENFASSUNG
.
104
3.4
P
HOTOAKUSTISCHE
M
ESSUNGEN
MIT
MEHREREN
L
ASERDIODEN
.
106
3.4.1
DIE
VERWENDUNG
MEHRERER
ANREGUNGSLICHTQUELLEN
.
106
3.4.2
FASERN
UND
FASEROPTIK
.
107
3.4.2.1
LICHTWELLENLEITER
.
107
3.4.2.2
EINKOPPLUNG
IN
DIE
FASER
.
110
3.4.3
MESSUNGEN
AN
EINEM
TOLUOL/WASSERGASGEMISCH
.
111
3.4.4
MESSUNGEN
VON
TOLUOL/BENZOLGASGEMISCHEN
.
115
3.4.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
120
3.5
P
HOTOAKUSTISCHE
M
ESSUNGEN
MIT
DEM
O
PTISCHEN
M
IKROFON
.
121
3.5.1
DAS
FASEROPTISCHE
MICHELSON-INTERFEROMETER
.
123
3.5.1
DAS
FASEROPTISCHE
SAGNAC-INTERFEROMETER
.125
3.5.2
VORSTUDIEN
ZUM
OPTISCHEN
MIKROFON
.
127
IV
3.5.2.1
VORSTUDIEN
ZUM
OPTISCHEN
MIKROFON
MIT
DEM
MICHELSON-INTERFEROMETER
.
127
3.5.2.2
VERFAHREN
ZUR
AUSWERTUNG
DER
INTERFEROMETRISCHEN
MESSUNGEN
.129
3.5.2.3
VORSTUDIEN
ZUM
OPTISCHEN
MIKROFON
MIT
DEM
SAGNAC-INTERFEROMETER
.
133
3.5.3
DIE
AZIMUTHALE
RESONANZZELLE
FUER
DAS
OPTISCHE
MIKROFON
.
137
3.5.4
DIE
TOTALE
FASEROPTISCHE
PHOTOAKUSTISCHE
BTX-DETEKTION
.
142
3.5.5
NEUE
TECHNIKEN
DER
SIGNALAUSWERTUNG
BEIM
OPTISCHEN
MIKROFON
.
147
3.5.6
ZUSAMMENFASSUNG
.
150
4
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
151
5
ANHANG
.155
5.1
M
EMBRAN
.155
5.2
G
ERAETE
UND
C
HEMIKALIEN
.156
5.2.1
RECHNER
UND
PROGRAMME
.
156
5.2.2
SENSORSYSTEM
.
156
5.2.3
GASERZEUGUNG
UND
REFERENZANALYTIK.
.
158
5.2.4
SONSTIGE
GERAETE
.
159
5.2.5
GASE,
CHEMIKALIEN
UND
MATERIALIEN
.
160
5.3
K
ONSTRUKTIONSZEICHNUNGEN
.
161
6
LITERATURVERZEICHNIS
.
165 |
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