Berichte des Forschungszentrums Jülich

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Berichte des Forschungszentrums Jülich - JuSER

Kapitel 3

Experimentelle Grundlagen

Im Rahmen dieser Arbeit werden in-situ Messungen von stratosphärischem Chlormonoxid

präsentiert, die an Bord der ballongetragenen und mit diversen Instrumenten

bestückten TRIPLE-Gondel durchgeführt wurden . Die grundlegenden Prinzipien der

verwendeten Meßtechnik und das Jülicher C10/BrO-Instrument werden im folgenden

beschrieben . Eine detaillierte Beschreibung des Jülicher C10/BrO-Instruments und

das dem Meßverfahren zugrunde liegende Kalibrationsverfahren sind in Woyke [1998]

und in Vogel [1998] dokumentiert . Ferner wird die Instrumentierung der TRIPEL-

Gondel vorgestellt, da die Beobachtungen aller Instrumente der TRIPLE-Gondel in

die weiteren hier präsentierten Studien einfließen .

3 .1 Prinzip der CIO-Messung

Die in-situ Messung von stratosphärischem Chlormonoxid erfolgt durch chemische

Konversion und Resonanzfluoreszenz, bezeichnet als CCRF-Technik (chemical-conversion

resonance-fluorescence technique) . Die CCRF-Technik wurde Ende der siebziger

Jahre erstmals zur Messung von stratosphärischem C10 eingesetzt [Anderson et al .,

1977 ; Anderson, 1978 ; Anderson et al., 1980] und konnte Ende der achtziger Jahre

erfolgreich auf die Messung von stratosphärischem BrO übertragen werden [vgl . z . B .

Brune et al., 1989b ; Toohey et al., 1990] . Die CCRF-Technik ist das einzige Meßverfahren,

das empfindlich genug ist, Halogenmonoxid-Mischungsverhältnisse von wenigen

pptv nachzuweisen, und gleichzeitig über ein hohes räumliches Auflösungsvermögen

verfügt .

Bei der CCRF-Technik werden die Halogenmonoxide (XO) durch Zugabe von Stickstoffmonoxid

reduziert und die dabei entstehenden Halogenatome (X) durch Resonanzfluoreszenz

nachgewiesen :

XO + NO -~ X + N0 2 . (3 .1)

Die am Detektor gemessene Zählrate ist dann für einen konstanten Druck proportional

zur Chloratom- bzw . Bromatomkonzentration und zur Intensität der eingestrahlten

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