Messsystem zur morphologischen Charakterisierung nanoskaliger Partikel in der Gasphase

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Das beantragte Gerät soll in der am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik neu begründeten Arbeitsgruppe „Partikelmesstechnik“ als grundlegendes System zur Charakterisierung von Nanopartikeln in der Gasphase dienen, insbesondere um eine umfassende morphologische Charakterisierung der Rußbildung sowie der Nanopartikelsynthese realisieren zu können. Zentrales Element ist die Kombination der Laser-induzierten Inkandeszenz (LII) mit der Elastischen Lichtstreuung (ELS) zur bildgebenden Bestimmung von Partikelkonzentration, Primärpartikelgröße und des (mittleren) Gyrationsradius mittels zweier ICCD-Kameras. Zur Analyse komplexer Partikelmorphologien (bspw. bei Überlagerung unterschiedlicher Partikelfraktionen) sowie zur Bestimmung weitergehender Informationen (insbesondere fraktale Dimension) werden das Wide-Angle Light Scattering (WALS)-Verfahren sowie ein Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) in das System integriert. Das System ermöglicht so eine umfassende In-situ- bzw. Online-Bestimmung wesentlicher Partikeleigenschaften und soll der Arbeitsgruppe zur Untersuchung von Ruß- und Partikelbildungsprozessen in Flammen dienen. Zur Erfassung instationärer Vorgänge ist eine hohe Datenrate erforderlich, so dass das beantragte Messsystem eine schnelle Datenerfassung sowie -verarbeitung ermöglichen muss.