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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Messtechniken für Spurengase und Radikale

Spurengasmessungen

Das IEK-8 verfügt über eine hohe Expertise in der Messung kleinster Konzentrationen von freien Radikalen (OH, HO2 und RO2) in der Atmosphäre. Wegen der hohen chemischen Reaktivität dieser Moleküle stellt die Messung eine besondere Herausforderung dar:

  • Radikale sind kurzlebig und atmosphärische Konzentrationen sind sehr klein.
  • Reaktive Verluste auf Oberflächen sind möglich und müssen bei der Probennahme berücksichtig werden.
  • Kalibrationsmessungen erfordern speziell entwickelte Radikalquellen, die genau bekannte Radikalkonzentrationen produzieren.

Zwei komplementäre, optische Messverfahren werden zurzeit für die Konzentrationsmessung atmosphärischer OH-Radikale eingesetzt:

LIF ermöglicht zusätzlich Messungen von HO2- und RO2-Radikalkonzentrationen, sowie von atmospärischen OH-Lebensdauern.

DOAS bezeichnet eine universelle, kalibrationsfreie Methode, die außer zum Nachweis von OH-Radikalen auch für zahlreiche andere Spurengase (z.B. Ozon, NO2, SO2, Formaldehyd usw.) Verwendung findet.

Cavity Ring Down Spektroscopy (CRDS) ist eine kompakte Absorptionstechnik, die in Jülich für hochempfindliche Messungen von NO2 und NO3-Radikalen eingesetzt wird.

Protonen-Transfer-Reaktions-Massenspektrometrie (PTR-MS) erlaubt einen hochempfindlichen Nachweis atmosphärischer, organischer Verbindungen mit sehr kurzen Messzeiten (Sekundenbereich).


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