Entwicklung eines photoakustischen Sensors für die Detektion von Spurengasen sowie ultrafeiner Kohlenstoffpartikel in Gasströmen

Aufgrund der bereits seit geraumer Zeit vorliegenden Erkenntnisse zu den gesundheitlichen Gefahren von Feinstaub, stehen insbesondere ultrafeine Partikel mit einer Partikelgröße < 0,1 µm im Mittelpunkt vieler Untersuchungen. Beispielsweise bei der Prozessüberwachung von Feuerungsanlagen, bei Prüfverfahren im Kfz-Bereich oder bei umwelttechnischen Untersuchungen. Bei der Gasanalyse geht es um die Erkennung spezifischer Gasbestandteile und dabei insbesondere um die Bestimmung der Konzentration innerhalb eines Gasgemischs. Die Eignung des photoakustischen Effekts zur Detektion von Kohlenstoffpartikeln und Spurengasen ist bereits durch zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen nachgewiesen. In dieser Arbeit ist die Entwicklung neuartiger Verfahrensprinzipien und Systeme beschrieben, die für die Detektion sowohl von Spurengasen als auch von ultrafeinen Kohlenstoffpartikeln eingesetzt werden können. Das Ziel dieser Arbeit ist als Vorstufe für die Weiterentwicklung zu einem so genannten photoakustischen Multisensor zu sehen.