Development of new nebulizer chambers using computer aided flow simulation and experimental evaluation for an improved sample introduction in atomic spectrometry

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Das Ziel des Projektes ist eine verbesserte Elementspurenanalytik durch einen wirkungsvolleren Probeneintrag in der Atomspektrometrie. Die Spektrometrie mit induktiv gekoppelten Plasmen (ICP) als spektroskopische Anregungsquelle beinhaltet heute die leistungsstärksten Elementspurenbestimmungsmethoden. Der Probeneintrag erfolgt über einen Zerstäubungsvorgang der zu untersuchenden Lösung. Das dabei gebildete Aerosol wird nach einer Konditionierung in einer Zerstäuberkammer zum Plasma geleitet. Dieser Probeneintrag gilt als eine der gravierenden Schwachstellen der gesamten Atomspektrometrie. Der komplexe Vorgang des Aerosoltransportes vom Zerstäuber zum Plasma und die erforderliche Aerosolkonditionierung konnte bisher nur empirisch und auch nur in Teilschritten beschrieben werden. In einer Grundlagenstudie soll versucht werden, erstmals den Gesamtvorgang von Transport und Konditionierung mit Hilfe der numerischen Strömungssimulation in einer interdisziplinären Zusammenarbeit mit den Ingenieurwissenschaften zu beschreiben. Hierzu stehen moderne, leistungsstarke Computerprogramme, ursprünglich entwickelt für die Luft- und Raumfahrt, zur Verfügung. Mit Hilfe der erhaltenen Erkenntnisse sollen verbesserte Zerstäuberkammerkonstruktionen entstehen, um damit die Leistungsfähigkeit der atomspektrometrischen Bestimmungsmethoden weiter zu steigern.