Photoakustischer Sensor zur Detektion strahlungsinduzierter Druckstöße

  1. 1Fakultät Maschinenbau, Technische Universität Ilmenau
  2. 2Kompass GmbH
  3. 35microns GmbH

thomas.handte@tu-ilmenau.de

Der photoakustische Effekt wird zur Detektion von IR-aktiven Gasen genutzt. Die dabei absorbierte Strahlungsenergie wird in einem geschlossenen Volumen als Änderung des Drucks detektiert. Der Effekt beruht auf der Ausbildung von Schallwellen (Druckänderungen) in einem abgeschlossenen Volumen nach Lichteinstrahlung und -absorption in einer Materialprobe. Die Druckamplitude hängt dabei sowohl von der Art der Molekülschwingung als auch von der Zusammensetzung des Gasgemisches ab. Es werden Untersuchungen zur Anwendung des photoakustischen Effektes ohne den Einsatz optischer Filter präsentiert und der theoretische Hintergrund dargestellt. Ein entwickelter Sensoraufbau mit integrierter Auswerteelektronik auf Leiterplattenbasis zur Gasanalytik wird beschrieben. Experimentelle Untersuchungen mit dem entwickelten Sensoraufbau belegen den Filtereffekt der Reduzierung des durch den photoakustischen Effekt erzeugten Schalldruckpegels durch die Dilution von Stickstoff mit einem Prüfgas wie Distickstoffmonoxid (N2O) oder Methan (CH4).

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@inproceedings{dgao121-a24, title = {Photoakustischer Sensor zur Detektion strahlungsinduzierter Druckstöße}, author = {Thomas Handte, Stefan Sinzinger, Olaf Mollenhauer, Lars Dittrich, Boris Goj}, booktitle = {DGaO-Proceedings, 121. Jahrestagung}, year = {2020}, publisher = {Deutsche Gesellschaft für angewandte Optik e.V.}, issn = {1614-8436}, note = {Vortrag A24} }
121. Jahrestagung der DGaO · Bremen · 2020