Gruppe Spektroskopie und Prozessanalytik

Forschungsschwerpunkt der Gruppe ist die Entwicklung spektroskopischer Systeme zur Detektion und Analyse von Gasen und Flüssigkeiten. Zum Einsatz kommen Methoden wie Raman-, FTIR-, ATR- oder Laserspektroskopie. Für die Entwicklung optischer Komponenten und Elektronikmodule und deren Charakterisierung, beispielsweise die Untersuchung von Degradation und Stabilität, nutzen wir neben Simulationstools auch geeignete Analysemethoden wie z. B. Fourier- oder Röntgenspektroskopie. Die Gruppe verfügt über langjährige Erfahrung in der Abgasmesstechnik und Brennwertanalytik. Dazu zählen schnelle Gasanalysatoren für Abgasprüfstände bei der Motorenentwicklung und Systeme zur Brennwertkontrolle in Erdgasleitungssystemen. Unsere Systeme zur Gasferndetektion orten Leckagen mithilfe von Laserspektroskopie und bildgebender Infrarot-Messtechnik. Dies ermöglicht die Sicherheitsüberwachung von Industrieanlagen oder Gasleitungen aus der Distanz. Im Bereich der Flüssigkeitsanalyse entwickeln wir ATR-Prozessspektrometer zur Qualitätskontrolle bei der Getränkeherstellung oder in Fermenterprozessen.

Spektroskopische Analytik

  • optische Spurengasanalysatoren auf Basis von Laserspektroskopie: Empfindlichkeit im ppb-Bereich bei N2O oder NH3 und ppm-Bereich bei O2
  • Raman-Spektroskopie: Analyse von Flüssigkeiten, biologischen Proben, Festkörpern oder Gasen
  • ATR-Spektroskopie: Messen von gelösten Stoffen in Flüssigkeiten bis in den ppm-Bereich
  • photoakustische Messmethoden, individuelle Anpassung von akustischen Resonatoren

Optische Systeme

  • Simulationen: Optik, Mechanik, Strömung, Elektronik
  • Detektion optischer Rückstreuung
  • laserspektroskopische Systeme im NIR und MIR mit Spiegeloptiken
  • Spezialoptiken: Langweg-Absorptionszellen, EUV-Gitteroptiken, Laserpackage inkl. Kollimation, Referenzsysteme
  • In-situ-Messmethoden

Auswerteverfahren

  • Chemometrische Methoden zur Analyse von Messdaten
  • Bestimmung von Messgenauigkeit und Zuverlässigkeit von Gassensoren und Lasersystemen unter verschiedenen Bedingungen
  • Modellbildung als Grundlage für eine Linearisierung und kalibrationsfreie Spektroskopie