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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Messtechniken für Spurengase und Radikale

OH

Das Institut IEK-8 verfügt über langjährige Erfahrungen in der Entwicklung und im Betrieb von Messinstrumenten für Spurengase bis in den pptv-Bereich, für OH-Radikale sogar bis hinunter zu 0.01 pptv. Unter anderem werden folgende physikalische Verfahren zur Messung von Spurengasen und Radikalen eingesetzt:

  • Laser-induzierte Fluoreszenz (LIF)
    Diese Methode wird für die Messung von OH-Radikalen verwendet und ermöglicht auch den Nachweis von HO2 und RO2-Radikalen durch vorherige chemische Umwandlung in OH.

    HONO

  • Optische Absorptionsspektroskopie
    Diese Methode wird in verschiedenen Varianten eingesetzt:

  • Laserpulsphotolyse + LIF
    Messung der atmosphärischen OH-Lebensdauer, welche von den Konzentrationen atmosphärischer OH-Reaktionspartner und deren OH-Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten abhängt.
  • Chemilumineszenz
    für NO und NO2
  • Gaschromatographie
    für VOCs, CO, Peroxyacetylnitrat (PAN)
  • Chemische-Ionisation-Massenspektrometrie
    Die Technik ist für eine Vielzahl von Spurengasen einsetzbar, die wahlweise mit verschiedenen Ionen (z.B. H3O+, Br-, NO3-) ionisiert und massenselektiv nachgewiesen werden können. Die Technik wird u.a. für HO2-Radikale (in Entwicklung), VOCs (PTRMS), teiloxidierte und hochoxidierte organische Verbindungen (CIMS) eingesetzt.

Darüber hinaus betreibt das IEK-8 Messeinrichtungen zur Datenqualitätssicherung in internationalen Projekten und Netzwerken (z.B.: ACTRIS, GAW).

  • Der Betrieb der Atmosphären-Simulationskammer SAPHIR und das Projekt EUROCHAMP ermöglichen kontrollierte Instrumenttests und Messvergleiche unter realistischen bodennahen troposphärischen Bedingungen.
  • Innerhalb der Globalen Überwachung der Atmosphäre (GAW) werden als World Calibration Center Standards und Prozeduren sichergestellt für

    • Messungen mit flugzeug- und ballongetragenen Ozon- und Feuchtesensoren
      (WCCOS und ESF)
    • Messungen von NOx-Messungen (WCCNOx).

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