Zum Inhalt
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Forschung

Miniaturisierte photoakustische Spektroskopiesysteme

Photoakustik ist ein seit dem 19. Jahrhundert bekanntes Phänomen, bei dem von Stoffen absorbiertes Licht mittels strahlungsloser Prozesse in Wärme umgewandelt wird. Durch Modulation der Lichtintensität wird so eine Schallwelle erzeugt, die z.B. mit einem Mikrofon erfasst werden kann. Für viele Molekülarten mit starken Absorptionsbanden bietet die Photoakustik große Potentiale hinsichtlich Selektivität, Empfindlichkeit und Miniaturisierung. Die Implementierungsmöglichkeiten von Gassensoren nach diesem Prinzip sind vielfältig und reichen von einfachen Geräten mit thermischer Lichtquelle und photoakustischem Detektor bis hin zu resonatorbasierten, hochempfindlichen Spurengasdetektoren.

Eines unserer Ziele ist es, photoakustische Setups mit Hilfe der Mikrosystemtechnik zu verkleinern und zu vereinfachen, um kostengünstige, energieparende und dennoch leistungsstarke Gassensoren zu ermöglichen. Diese neue Generation hochempfindlicher und selektiver Messgeräte eröffnet damit auch neue Wege der Integration von hochselektiven Gassensoren in mobilen Geräten.

Eine Grafik mit vier Zeilen. In der oberen Zeile wird moduliertes Licht dargestellt. In der zweiten Zeile ist das Energieniveau eines Moleküls abhängig von der Modulation dargestellt. In der dritten Zeile ist die nicht strahlende Relaxation des Moleküls in Abhängigkeit von der Modulation dargestellt. In der vierten Zeile ist der Temperaturverlauf in Abgängigkeit von der Modulation gezeitgt. Bei eingeschaltetem Licht steigt diese an. Sonst nimmt sie ab. © Stefan Palzer​/​TU Dortmund
Eine Grafik mit zwei Zeilen. In der ersten Zeile sendet eine LED Licht aus. Das Licht passiert Moleküle und trifft auf einen Photoakustischen Detektor. Daneben ist das Messignal dargestellt. In der zweiten Zeile sende eine LED Licht aus. Dieses passiert Moleküle. Neben den Photonen befindet sich an Sound Transducer. Neben der Darstellung ist das Messignal dargestellt. © Stefan Palzer​/​TU Dortmund