Ein Vergleich zwischen photoakustischer und Cavity-Ring-Down Spektroskopie am Beispiel des Spurennachweises von Ammoniak

Zwei laserspektroskopische Messmethoden, Cavity-Ring-Down Spektroskopie (CRDS) und photoakustische Spektroskopie (PAS) wurden zur Quantifizierung von Ammoniakkonzentration im Spurengasbereich verglichen. Beide Methoden verfügen über eine wesentlich höhere Empfindlichkeit als die direkte Absorptionsspektroskopie. Im Fall der CRDS wird die Wechselwirkungslänge mittels eines optischen Resonators, der als Gaszelle dient, bis zu mehreren Kilometern verlängert. Die PAS basiert auf der Messung von Druckwellen, die durch die Absorption des modulierten Laserlichts erzeugt werden. Die Detektion dieser Druckwellen erfolgt z.B. über ein optisches Cantilever-Mikrofon. CRDS und PAS ermöglichen Nachweisgrenzen im Bereich von nmol/mol (ppb) und weniger. In unserem Beitrag stellen wir eine empirische Performancebewertung zweier kommerzieller Instrumente vor. Wir vergleichen Empfindlichkeiten, Nachweisgrenzen, Zeitverhalten und Wiederholbarkeiten. Diese Arbeit wurde im Rahmen des Forschungsprogramms EMRP durchgeführt. Das EMRP ist finanziert durch die teilnehmenden Staaten innerhalb EURAMET e.V. und die EU.