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Nachrichten und Pressemeldungen aus Labor und Analytik

26.03.2004

Laser macht Umweltsünder dingfest


Wissenschaftler der TU-Berlin haben im Rahmen des EU-Projekts MISPEC einen situ-Lasersensor entwickelt, der mit der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (SERS) chemische Verunreinigungen des Meerwassers direkt vor Ort (im Nanomol-Bereich) nachweisen kann. Kernstück des Sensors ist ein nur Stecknadelkopf großer Diodenlaser (Leistung 150 Milliwatt), der rotes Licht von 785 Nanometer Wellenlänge aussendet.

Der Detektor besteht aus einem Quarzsubstrat mit einer Sol-Gel-Schicht, in der sich Silberkolloide befinden. An seiner rauen Oberfläche werden im Meerwasser verteilte Chemikalien absorbiert, die das Laserlicht streuen können. Über ein System aus Filtern, Spiegeln und Linsen wird das Licht innerhalb der Optode, der optischen Einheit, weitergeleitet und via Glasfaserkabel zum analysierenden Spektrometer (Core unit) übertragen. Das Streulicht ist wie der Fingerabdruck einer Substanz - ein einmaliges Peak-Muster, das sie verrät.

Nach dem MARPOL-Umweltübereinkommen ist die Verklappung von Schadstoffen auf See seit 1973 international verboten, doch die Einhaltung des Abkommens ist sehr schwer zu kontrollieren. Eine Analyse von Wasserproben an Land dauert meist zu lange, um den Verursacher dingfest zu machen. Der situ-Laser erlaubt hingegen einen Nachweis in Echtzeit und gleich am Ort des Geschehens.

Gedacht ist das neue System zur Überwachung von Küstenregionen, Flussmündungen, Wasserstraßen oder für das Grundwasser. Neben stationären Messungen sind mit dem Laser auch Messungen direkt auf dem Meeresboden möglich. Eingesetzt in einen stabilen Rahmen, kann der Sensor samt Spektrometer bis 300 Meter tief abgesenkt werden. Zusätzliche Sensoren messen Druck, Temperatur, Salzgehalt und pH-Wert, so dass ein vollständiges Bild der chemischen und thermodynamischen Umgebung jedes Messpunktes entsteht. Da sich das System grundsätzlich für Flüssigkeiten jeglicher Art eignet, kann der Sensor auch bei der Getränke- und Arzneimittel-Herstellung für Kontrollzwecke eingesetzt werden.

Quelle: pte.at


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