Untersuchungen der Lichtstreuung von Femtosekunden-Pulsen für die Einzelpartikelcharakterisierung

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Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Messverfahren zur Partikelcharakterisierung unter Zuhilfenahme von Femtosekunden-Laserpulsen. Bei der Femtosekundenstreuung verlassen die verschiedenen Streulichtordnungen zeitlich getrennt das Partikel. Weiterhin interferieren die Streulichtordnungen aufgrund des zeitlichen Abstandes der elektrischen Feldstärken der Streulichtordnungen. Schließlich setzt sein ein Femtosekundenpuls aus mehreren Frequenzen zusammen. Hierdurch werden optische Resonanzen, welche eine ganze Reihe von Messverfahren gerade für kleine Partikel in der Auflösung limitieren, stärker unterdrückt. Mit Hilfe eines bestehenden Streulichtsimulationsprogramms (LSST) sollen die Möglichkeiten der Partikelcharakterisierung mit Femtosekundenpulsen hinsichtlich Durchmesser, Brechungsindex (Temperatur) und Struktur des Partikels numerisch untersucht werden. Aus den Ergebnissen sollen rechenzeitoptimierte Streumodelle zur statistischen Beschreibung der Mehrpartikelstreuung im Partnerantrag der Arbeitsgruppe Leder erstellt werden. Geplant sind Experimente mit Standardeinzel- und Arraydetektoren um die theoretisch entwickelten intensitätsintegrierenden Messverfahren zu verifizieren. Ebenfalls sollen Experimente mit zeitlicher Auflösung der gestreuten Pulsfolge an immobilisierten Einzelpartikeln/-tropfen durchgeführt werden.