Abschlussbericht

Antifoulingkonzepte für Sensoren für das Wassermonitoring durch sterisch
optimierte Tetraetherlipid-Coatings
PTKA-WTE
IOM
Eine weitere Zielsetzung des Vorhabens bestand darin, Methoden zu untersuchen, die ein
hochempfindliches Gewässermonitoring durch direkte Messung der uv-induzierten Autofluoreszenz
ermöglichen. Teilaufgaben hierbei waren:
• Herstellung/Optimierung hochempfindlicher Fluoreszenzsensoren
• Charakterisierung der spektralen und zeitlichen Signatur der Autofluoreszenz mit dem Ziel der
Identifizierung von Wasserinhaltsstoffen
• Erforschung von Methoden zur selektiven Quantifizierung der Wasserinhaltsstoffe
Sensorfunktionsmuster
Zwei verschiedene Typen von Fluoreszenzsensoren wurden entwickelt und untersucht:
1. ein faseroptischer Fluoreszenzsensor bestückt mit 7 Lichtleitfasern,
2. ein abbildender Fluoreszenzsensor, genannt Messkopf.
Der Vorteil dieser Konfiguration liegt darin begründet, dass es sich um einen einfachen mechanischen
Aufbau handelt, der leicht zu fertigen ist und stabil und robust in der Handhabung ist. Der mittlere
Lichtleiter (siehe Sondenquerschnitt, Abb. 77) dient dem Transport des Anregungslichts zur Probe, die
6 ringförmig angeordneten Lichtleiter erfassen einen Teil der induzierten Fluoreszenz.
Dieser Sondentyp ist geeignet für klare Lösungen bei großer Messtiefe.
Ein Foto des faseroptischen Sensors ist in der folgenden Abbildung zu sehen.
Abb. 77: Faseroptische Sonde vom Typ 003-496 (7x200 µm Fasern, Länge der Sondenspitze: 50 mm,
Gesamtlänge: 3,15 m), Sondenquerschnitt
Das optische Konzept des Messkopfs beruht auf der Verwendung dichroitischer Strahlteiler für die
kollimierte Auflichtbeleuchtung und zur Trennung von Anregungs- und Emissionsstrahlung sowie auf
der Verwendung einer Linse für die Fokussierung des Anregungslichts in die Probe. In der linken
Hälfte der folgenden Abbildung ist die Simulation des Strahlenganges duch der Messkopf zu sehen.
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