DA032 - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

2. Laserinduzierte Fluoreszenz (LIF) - 20 -
• Hohe Orts- und Zeitauflösung
• Bestimmung relativer wie absoluter Teilchendichten
• Fluoreszenz lässt sich mit einfachen Mitteln sehr präzise messen
• Konzentrationsmessungen sind möglich
• Hervorragende Empfindlichkeit
• Großer linearer Bereich der Analyse
• Größe der Fluoreszenzmoleküle ist konstant und klein zugleich
• Sehr schnelle Reaktionszeit
Anregung mittels eines Lasers:
• Intensive Anregung der Fluoreszenz und damit eine hohe Analyseempfindlichkeit
• Hohe Monochromasie ermöglicht eine bessere selektive Anregung
• Nahezu 100% des Laserlichts wird zur Anregung verwendet
• Sehr gut fokussierbar
2.5.2 Grenzen der Fluoreszenz
Grenzen der Fluoreszenz stellen im Allgemeinen Einschränkungen dar. Neben dem Nachteil,
dass Fluoreszenztracer durch Oxidationsmittel zerstört werden, sollen hier die kurz
zusammengefasst werden.
2.5.2.1 Photochemischer Zerfall
Die kontinuierliche Anregung von organischen Farbstoffen führt zu einer Reduktion in der
Fähigkeit, Licht zu absorbieren und zu emittieren. Diese Reduzierung tritt auf, wenn einige
Farbmoleküle entweder temporär oder permanent durch die Lichtquelle gebleicht werden.
Das UV-Licht kann photochemische Veränderungen der Fluoreszenzverbindung hervorrufen,
bzw. diese auch zerstören. Um dies zu verhindern, gibt es drei Maßnahmen.
a) Nur die Nutzung der längsten Wellenlänge der Strahlungsanregung.
b) Messen der Fluoreszenz direkt nach der Anregung.
c) Geschützt vor UV-Strahlung aufbewahren.
Auch während des Experiments kann dieses Phänomen auftreten. Vor allem bei kleinen
Strömungsgeschwindigkeiten ist dies der Fall. Werden jedoch nur Konzentrationsmessungen
durchgeführt, kann dieser Effekt außer Acht gelassen werden. In diesem Fall ist es möglich,
durch eine Kalibrierung der LIF Probe in der Position bei den Geschwindigkeiten, bei denen
das Experiment durchgeführt wird, dieses Phänomen auszuschließen [13].