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12. November 2019

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Lasertechnik für industrielle Anwendungen

Lasertechnik für industrielle Anwendungen© Piqs.de/ O Palsson

Die TU-Wien entwickelt ein Gerät zur Messung kleinster Spuren von Gasen. Basis ist eine spezielle und sehr präzise Lasertechnik. Die neue Messmethode ist relevant für die Umwelt- und Prozesstechnik sowie für die Medizin.

(red/mich) Die neue Messmethodik der TU Wien beinhaltet eine eher ungewöhnliche Technik, wo die gesuchte Substanz punktuell mit einem speziellen Laser aufgeheizt wird. Dadurch ändert sich der Brechungsindex des Gases und dieser Effekt ist wiederum mit einem zweiten Laser nachweisbar. Das neue Analysegerät ist nicht nur hochempfindlich, es lässt sich auch extrem kompakt bauen und kommt mit viel kleineren Probemengen aus als andere Geräte, so die TU-Wien in einer Aussendung.

Erhitzte Moleküle bringen veränderte Lichtbrechung
Bei der klassischen Absorptionsspektroskopie muss der Laserstrahl möglichst lange durch das zu untersuchende Gas gelenkt werden – oft über dutzende Meter um den Laserstrahl ausreichend abzuschwächen. Werden nun statt der Lichtabschwächung die Änderung des optischen Brechungsindex gemessen, ist das auf extrem kleinem Raum möglich, und selbst kleine Mengen an Gas können zuverlässig analysiert werden.

„Mittels unseres neuen Ansatzes messen wir nun nicht die Abschwächung der Intensität eines Laserstrahls, sondern mithilfe einer optischen Kavität die Brechungsindexänderung des Gases, welche durch die Absorption der Laserstrahlung von Molekülen hervorgerufen wird“, erläutert Johannes Waclawek. Der Forscher von der TU-Wien wurde für die Entwicklung der neuen Methode bereits 2017 mit dem Prozessanalytik-Award ausgezeichnet.

Zahlreiche industrielle und medizinische Anwendungsbereiche
Aktuell wurde Waclawek und sein „Doktorvater“ Bernhard Lendl vom Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU Wien nun auch mit dem erstmals vergebenen und insgesamt mit 20.000 Euro dotierten Anton Paar Forschungspreis für Instrumentelle Analytik & Charakterisierung ausgezeichnet. Die Forscher der TU Wien konnten sich hier gegenüber 69 Einreichungen aus 19 Ländern erfolgreich durchsetzen.

Einsatzmöglichkeiten für die neue Messtechnik gibt es in der Umweltanalytik um gefährliche Abgase nachzuweisen, in der Medizin, etwa zur Analyse der Atemluft, oder auch in der Industrie in der Qualitätssicherung beim Überwachen von Produktionsprozessen. Mit Unterstützung des Forschungs- und Transfersupports der TU Wien wurde die neue Messtechnik bereits zum Patent angemeldet.

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red/mich, Economy Ausgabe Webartikel, 10.05.2019