Dissertation
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88 4.5. Optimierung der Messkonfiguration<br />
4.5.2. Eignung des Verfahrens zur Partikelanalyse<br />
Jedes einzelne Partikel verursacht je nach seiner Größe und axialer Position im<br />
Probenvolumen ein Signal auf dem Detektor. Bei der Bewegung des Partikels<br />
senkrecht zu den Gitterlinien ergeben sich die Intensitäten, die in Kapitel 4.5.1.2<br />
ermittelt wurden. Im Folgenden werden die Möglichkeiten zur Einzelpartikelanalyse<br />
und zur Messung am Partikelkollektiv diskutiert.<br />
4.5.2.1. Einzelpartikelanalyse<br />
Eine Einzelpartikelanalyse ist mittels Talbotinterferometrie möglich, sofern das<br />
durch ein Partikel einer bestimmten Größe verursachte Signal groß genug ist.<br />
Hierbei kommt es dann auch auf die äußeren Bedingungen wie das Detektorrauschen<br />
und das im Messsystem auftretende Störlicht an, ob das Signal mit<br />
einem ausreichenden Signal-Rausch-Verhältnis aufgenommen werden kann. Die<br />
Zuordnung zwischen Signal und Partikelgröße geschieht über eine Kalibrierfunktion.<br />
Bei Kenntnis der Fließgeschwindigkeit kann dann die Partikelkonzentration<br />
bestimmt werden. Die Vorgehensweise entspricht dann der Einzelpartikelanalyse<br />
nach dem Transmissions- oder Extinktionsprinzip, bei dem die Schwächung des<br />
Signals durch den Schattenwurf beim Vorbeibewegen eines Partikels ausgewertet<br />
wird.<br />
normiertes Signal<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0,5 zT, Schatten<br />
1 zT, Schatten<br />
0,5 zT, Talbot<br />
1 zT, Talbot<br />
0<br />
‐500 ‐300 ‐100 100 300 500<br />
laterale Partikelverschiebung in µm<br />
Bild 4.40.: Vergleich der Signale bei lateraler Verschiebung für die Schatten- und<br />
die Talbottechnik.<br />
Bild 4.40 zeigt das normierte Signal der Schattentechnik (Messung der Transmission)<br />
und das der Talbottechnik im Vergleich. Die Parameter sind jeweils<br />
gleich, nur dass bei der Talbottechnik ein Gitter eingefügt wurde, so dass g ∗ = 1<br />
gilt. Bei der Messung wurde ein Rechteckamplitudengitter der Periode 50 µm,<br />
ein Chromscheibchen mit 100 µm Durchmesser, ein aufgeweiteter HeNe-Laser mit<br />
633 nm Wellenlänge und ein CMOS-Detektor mit 1,67 µm Pixelgröße angewendet.<br />
Die Detektionsfläche hat eine Größe von ca. (12,5 x 500) µm 2 . Das Schattensignal<br />
wurde auf den hell erleuchteten Detektorbereich normiert und das Talbotsignal
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