Dissertation

normierte Intensität
98 4.5. Optimierung der Messkonfiguration
Um die Messungen einer identischen Probe mit Hilfe der Talbotinterferometrie
und Transmissionsmessung miteinander vergleichen zu können, wurde eine
Probe des Teststaubs nach ISO 12103-A2 (fein) mittels UV-Kleber zwischen zwei
Deckgläschen eingeklebt. Gemessen wurde bei 850 nm Wellenlänge und einer Gitterperiode
von 50 µm jeweils über das gleiche Messfeld. Bild 4.52 zeigt den Kurvenverlauf.
Über die genaue Massekonzentration der Partikel kann keine Aussage
gemacht werden. Man kann aber anhand der Transmissionssignals eine mittlere
Transmission von T ≈ 0, 9 abschätzen, so dass sich gemäß Gleichung 3.12 mit
¯Q ext = 1, 5, x 32 = 3, 3 µm, ρ M =2, 65 · 10 6 mg/l und einer Messlänge L von ca.
0,2 mm eine Massekonzentration von ca. 2000 mg/l ergibt. Für alle sechs Messungen
wurde das SNR ermittelt. Während das SNR bei der Transmissionsmessung
im Bereich von 3 liegt, liegen die Werte für die Talbotmessung ca. 8 mal so hoch.
In diesem Fall liefert das Talbotverfahren aufgrund der kurzen Messlänge bessere
Ergebnisse als die Transmissionsmessung.
3,5
3
2,5
2
1,5
Talbot, zT/2
Talbot, 3zT/4
Talbot, zT
Schatten, zT/2
Schatten, 3zT/4
Schatten, zT
1
0,5
0
0 2 4 6 8 10 12
laterale Verschiebung in mm
Bild 4.52.: Normiertes Signal für drei verschiedene Abstände in Transmissionsund
Talbottechnik.
Tabelle 4.6.: Ermittelte SNR-Werte.
z T /2 3z T /4 z T
SNR (Talbot) 27,3 24,2 22,4
SNR (Transmission) 3,5 3,2 2,5
Eine Messung mit eingeklebtem groben Teststaub lieferte für die Transmissionsmessung
ein SNR von 0,4 und im Vergleich dazu für die Talbotmessung ein
SNR von 20. Die geschätzte Partikelkonzentration ist 800 mg/l, die Messlänge
ca. 0,2 mm. Hier ist der SNR der Talbotmessung 50 mal so hoch und der Vorteil
gegenüber der Transmissionsmessung ist noch größer als beim feinen Teststaub.
Dies liegt an der Verschiebung der Partikelgrößenverteilung zu größeren Partikeln
hin.