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Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Forschung

Raman-Spektroskopie für Gase

Die Raman-Spektroskopie wird aufgrund ihres kleinen Streuquerschnitts und der typischerweise geringen Dichte von Gasen vergleichweisen selten zur Gasanalytik eingesetzt. Dennoch ist die sponante Ramanstreuung ein leistungsfähiges Werkzeug, um die Zusammensetzung komplexer Gasmatrizen zu erforschen, da die charakteristischen Schwingungsspektren von Molekülen mit einer einzigen Laserquelle bestimmt werden kann.

Wir arbeiten an Techniken zur Verbesserung der Signalstärke, indem wir optische Resonatoren und Hohlfasern verwenden, um das detektierbare Ramansignal zu vervielfachen und damit die Nachweisgrenzen für die simultane, spezifische Detektion einer Vielzahl von Gasen bis in den parts-per-billion (ppb) Bereich zu bringen. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten der Multigasanalyse, die auch mit der FTIR Technologie nicht erreicht werden können.

Zwischen zwei runden Spiegeln befinden sich verschiedenfarbige Moleküle. Durch Moleküle und Spiegel Strahlen mehrere Lichtstrahlen. Rechts neben dem Aufbau befindet sich die Darstellung eines Spektrums mit drei Maxima. © Sandfort et al. 2017, Sensors, 17: 2714​/​MDPI CC BY 4.0
Die Grafik besteht aus zwei Graphen nebeneinander. Der Graph links ist ein Diagram mit x und y-Achse. Auf der X-Achse ist der Frequency Shift in MHz und auf der Y-Achse die Voltage in V. Als Kurven sind die Absorption von Rubidium 87 und 85 sowie die Resonanten Moden einer Cavity eingezeichnet. Der Graph rechts zeigt einen vergrößerten Ausschnitt. Zusehen ist nur eine Resonante Mode. Über beiden Graphen sind Bildaufnahmen der Intensitätsverteilung von sechs Moden dargstellt. © Sandfort et al. 2017, Sensors, 17: 2714​/​MDPI CC BY 4.0