Dissertation

4. Talbotinterferometrie für die Partikelanalyse 85
25 µm Scheibe und einer 23 µm Kugel. Dies entspricht g ∗ ≈0,6. Die reinen Messund
Simulationswerte wurden nach Gleichung 4.81 normiert und die Messkurven
wurden so verschoben, dass die Position der ersten Maxima gleich ist. Diese
Verschiebung wird notwendig, weil in der Simulation das Partikel mit dem Detektorstreifen
exakt zusammenfallen kann. Dies ist in der Praxis beispielsweise
durch das Abdeckglas des Kamerachips oder die Ausdehnung der Kugel nicht
möglich.
(a)
(b)
0,5
0,5
0,4
0,4
normierte Intensität
0,3
0,2
0,1
Simulation Scheibe 100 µm
Messung 1
Messung 2
Messung 3
Messung 4
normierte Intensität
0,3
0,2
0,1
Simulation Kugel 103 µm
Messung 1
Messung 2
Messung 3
0
0 2 4 6 8 10
0
0 2 4 6 8 10
-0,1
Abstand Partikel-Detektor in mm
-0,1
Abstand Partikel-Detektor in mm
(c)
(d)
0,1
0,1
Simulation Scheibe 25 µm
Simulation Kugel 23 µm
0,08
Messung
0,08
Messung 1
normierte Intensität
0,06
0,04
0,02
normierte Intensität
0,06
0,04
0,02
Messung 2
0
0 2 4 6 8 10
Abstand Partikel-Detektor in mm
-0,02
0
0 2 4 6 8 10
Abstand Partikel-Detektor in mm
-0,02
Bild 4.36.: Vergleich von Simulation und Messung für ein 20 µm Gitter..
Die simulierten und gemessenen Kurven zeigen eine gute Übereinstimmung.
Die Amplituden der gemessenen Signale liegen im gleichen Bereich wie die der
theoretischen Kurven und auch der oszillierende Kurvenverlauf ist zu sehen. Dennoch
schwanken die Messkurven von Messung zu Messung, wie beispielsweise
Bild 4.36 (a) zeigt. Dies ist darin begründet, dass es durch den Glasträger zu
Mehrfachreflexionen und Interferenzen kommt, die zu Schwankungen von I d und
I h führen. Ebenso führen Staubkörner auf den Bauteilen zu ungewollten Störungen.
Hinzu kommt, dass auch ein Abweichen der lateralen Partikelposition von
der exakten Mitte zu Fehlern führen kann.
4.5.1.2. Abhängigkeit des Signals von der lateralen Position
In einem realen Messaufbau bewegen sich die Partikel in einem Kanal lateral in
einem festgelegten z-Bereich am Gitter vorbei (siehe Bild 4.11). Daher wird im
Folgenden ermittelt, welches Signal bei der lateralen Bewegung eines Partikels in