Berichte des Forschungszentrums Jülich

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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