Justage-armes, open-path Diodenlaser-Spektrometer auf Basis retroreflektierender Folien

Feldtaugliche Absorptionssensoren zur in-situ Gasanalyse leiden unter dem mit zunehmender Weglänge stark zunehmenden und mitunter sensitivitätslimitierenden Justage-Aufwand: Dabei befinden sich entweder Lichtquelle und Detektionsoptik auf gegenüberliegenden Seiten des Messpfades, und sind genau auszurichten. Alternativ wird mit Reflexion gearbeitet, so dass einer oder mehrere kostenaufwendige Spiegel präzise zu justieren sind oder teure optische Retroreflektoren genutzt werden. Diese Nachteile vermeidet ein neu entwickeltes Instrument, dass eine Sende-/Empfangseinheit auf der einen Seite des Absorptionspfades umfasst und erstmals billige Reflektorfolien aus Kunststoff nutzen kann, die das auftreffende Licht auch für große Einfallswinkel zum Ursprungsort zurück reflektieren, wodurch der Justageaufwand besonders für große Abstände drastisch minimiert wird. Die optischen Eigenschaften der Folien werden erläutert und die Performance eines Folien-basierten TDLAS (Tuneable Diode Laser Absorption Spectroscopy)-Spektrometers sowohl für kleine Abstände (< 50 cm) als auch große Distanzen (>5 m) zwischen Laser und Folie am Beispiel von H2O – und CH4- Signalen diskutiert.