Eine neue, fasergekoppelte offene White-Zelle für die „open-path“-Gasanalyse auf Forschungsflugzeugen

Bei chemischen Analysatoren auf Basis optischer Absorptionsmessungen stellt sich häufig die Problematik, dass die optische Messstelle von der Lichtquelle räumlich getrennt werden muss, um Störeinflüsse auf diese zu minimieren, Platzrestriktionen zu umgehen, Gefahrenbereiche zu meiden und eine Gasanalyse ohne Probennahme zu ermöglichen. Für die hochspezifische Wasserdampfmessung auf dem neuen deutschen Forschungsflugzeug HALO wurde das Konzept der direkt fasergekoppelten White-Zelle auf den simultanen Einsatz zweier optischer Wellenlängen (1.4 µm und 2.6 µm) erweitert. Ziel ist dabei, trotz einer bis zu 1000 km/h schnellen Durchströmung der offenen Messzelle, Gastemperaturen von -70 °C bis +50 °C und einem Außendruck von 100-1000 hPa die absolute Bestimmung des Wasserdampfgehaltes der Luft (1 bis 30000 ppmv) mit hoher Zeitauflösung auf der Außenhaut zu ermöglichen. Hierfür werden beiden Wellenlängen über zwei single mode-Lichtwellenleiter in eine gemeinsame White-Zelle ohne weitere Transferoptiken eingekoppelt. Auf der Tagung werden wir den Aufbau und erste Messdaten zur Beurteilung der optischen Qualität sowie deren Eignung für den Nachweis weitere Spezies wie z.B. CO2.diskutieren.