Der Laser-Doppler-Feldsensor - ein bildgebendes Messverfahren für die Mikro- und Nanofluidik

Wir berichten über einen Laser-Doppler-Feldsensor zur bildgebenden Messung des Geschwindigkeitsfeldes, der aber keine Kamera benötigt. Das Messprinzip beruht auf der Überlagerung von vier fächerförmigen Interferenzstreifensystemen, die durch Frequenz- und Wellenlängenmultiplextechniken unterschieden werden. Durch den Einsatz von diodengepumpten Festkörperlasern hoher Leistung können Streuteichen mit Durchmessern im Submikrometerbereich verwendet werden, was eine wandnahe Strömungsmessung ermöglicht. Zur Unterdrückung von störenden Reflexen kann auch eine Brechungsindexanpassung genutzt werden. Im Gegensatz zu kamerabasierten Verfahren ist der Feldsensor nicht durch Pixelauflösung und Beugungsbegrenzung limitiert. Die Applikationsfelder des Feldsensors sind laminare und turbulente Mikrokanalströmungen, insbesondere zur hochpräzisen Durchflussmessung. Die bisher demonstrierte Auflösung des Sensors liegt im µm-Bereich.