µ-GAS Entwicklung eines Miniaturisierten Gassensors auf der Basis der Mikrosystemtechnik (Forschungssemester)

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Im Rahmen des Forschungsprojektes ¿-GAS sollen die Grundlagen für miniaturisierte Infrarot-Gassensoren, auf der Basis der Mikrosystemtechnik, erarbeitet werden. Eine Hauptproblematik von Gassensoren, ist die Querempfindlichkeit zu anderen gasförmigen Störkomponenten, die ebenfalls im Gasgemisch vorhandenen sind. Der Einfluss dieser Matrix muss durch geeignete Maßnahmen kompensiert werden, um ein fehlerfreies Analysenergebnis zu erhalten. Insbesondere bei der Analyse von Kohlenwasserstoffen ergeben sich hier erheblich Probleme, da die unterschiedlichen Kohlenwasserstoffe, aufgrund ihrer molekularen Struktur, ähnliche Absorptionsspektren durch die entsprechende Rotations-Schwingungsübergänge (z.B. H-C Schwingung) aufweisen. Die Übergänge für die Alkane liegen im Spektralbereich um 3,4 ¿m. (...) Gasanalytische Untersuchungen erfordern neben der quantitativen Aussage (z.B. in ppm oder Vol.-%) auch eine eindeutige Zuordnung zu dem zu analysierenden Gas, ohne den Einfluss der Querempfindlichkeit. Dies ist insbesondere für Infrarot-Gassensoren mit einfachen Interferenzfiltern nicht möglich, da die Überlappung der Absorptionsspektren größer ist als die spektrale Auflösung (100 nm) der eingesetzten Interferenzfilter. Eine eindeutige qualitative, als auch quantitative Analyse komplexer Kohlenwasserstoffgemische ist mit einfachen Filterfotometern daher nicht möglich.