Kleinste Mengen aufspüren

Mithilfe photothermischer Spektroskopie lassen sich Spurengase oder Restabsorptionen sehr empfindlich nachweisen.

Photothermische Spektroskopie

Detektion von Spurengasen und Nachweis von Restabsorptionen

Hochempfindliche laserbasierte Spektroskopieverfahren werden vor allem dann für analytische Aufgaben eingesetzt, wenn es um die Detektion geringer Spurengaskonzentrationen oder den Nachweis von Restabsorptionen in optischen Materialien geht. Das Verfahren der photothermischen Common-Path-Interferometrie (PCI) nutzt den Sekundäreffekt der Brechungsindex-Änderung, die sich aus der absorptionsbedingten Erwärmung eines Materials ergibt. Die absorbierte Strahlung eines starken Pumplasers im Material erzeugt eine Brechungsindex-Änderung (»thermische Linse«). Ein zweiter, schwacher Abfragelaser kreuzt den Strahl des Pumplasers. Die thermische Linse verursacht eine Modifikation der Wellenfront des Abfragelasers. Diese kann mit einem Lock-in-Verfahren sehr empfindlich vermessen und daraus die Stärke der Absorption bestimmt werden.

© Fraunhofer IPM
Schematischer Aufbau des PCI-Spektrometers

Anwendungen »Photothermische Spektroskopie«

Qualitätsprüfung von Hochleistungs-Laseroptiken

Fraunhofer IPM wendet das Verfahren der photothermischen Spektroskopie unter anderem an, um Restabsorptionen in Hochleistungs-Laseroptiken zu detektieren.

 

Nachweis von Spurengasen

Im Projekt »ISLAS« forscht Fraunhofer IPM an Einsatzmöglichkeiten der photothermischen Spektroskopie für den hochempfindlichen Nachweis von Spurengasen.