Aufbau eines Experiments zur Untersuchung umweltrelevanter Prozesse von einzelnen levitierten Mikropartikeln mit Hilfe von elastischer und inelastischer Lichtstreuung sowie der Massenspektrometrie

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Title: Aufbau eines Experiments zur Untersuchung umweltrelevanter Prozesse von einzelnen levitierten Mikropartikeln mit Hilfe von elastischer und inelastischer Lichtstreuung sowie der Massenspektrometrie
Authors: Berge, Burkhard
Thesis advisor: Prof. Dr. E. Rühl
Thesis referee: Prof. Dr. M. Wöhlecke
Abstract: Als Aerosol bezeichnet man ein Ensemble aus festen oder flüssigen Partikeln, getragen von einem gasförmigen Medium. Zur Untersuchung von einzelnen über längere Zeit berührungsfrei gespeicherten Modellaerosolpartikeln wurde ein Experiment aufgebaut und charakterisiert. Eine elektrodynamische Falle nach Paul dient zur berührungsfreien Speicherung. In verschiedenen Rezipienten können Umweltparameter, wie die Temperatur, der Druck und die Gaszusammensetzung kontrolliert werden. Mit Hilfe der elastischen Mie-Streung und der inelastischen Raman-Streuung monochromatischen Lichts wird auf die Zusammensetzung, die Größe und den Brechungsindex in situ rückgeschlossen. Eine Computer-basierte Mess- und Regelungstechnik ermöglicht Prozessstudien mit Messdauern von einigen Sekunden bis zu mehreren Tagen, in denen die Änderung oben genannter Partikeleigenschaften unter Vorgabe bestimmter Umweltparameter beobachtet werden können. Zur Abschätzung der Größe von sphärischen und kristallinen Partikeln wurde eine Methode entwickelt, die die Musteranalyse des Streulichtfernfelds mit Hilfe der räumlichen Fourier-Transformation als Grundlage hat.Schnelle Prozesse, wie z.B. die Bewegung des Teilchens in der Falle oder Phasenübergänge von gespeicherten Partikeln, können mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen und mit Musteranalyseverfahren charakterisiert werden.Schließlich wird die chemische Totalanalyse von einzelnen Partikeln unter Anwendung eines time-of-flight-Massenspektrometers beschrieben. Einzelne Partikel werden dazu mit Hilfe eines Transfersystems aus der Speicherumgebung in das Massenspektrometer überführt und anschließend ex situ analysiert.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2004012610
Subject Keywords: Aerosol; elektrodynamische Falle; Mie-Streuung; Raman-Streuung; Massenspektrometrie
Issue Date: 26-Jan-2004
Type of publication: Dissertation oder Habilitation [doctoralThesis]
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