Berichte des Forschungszentrums Jülich

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3 .2. DAS JÜLICHER CLOIBRO-INSTRUMENT 25

sowie um Kammerstreuung SKammer, die durch Reflektionen der Strahlung an den

Wänden des Strömungsrohrs entsteht :

Stot

Sres + SRayleigh + SKammer

= Sres + Sbgr .

(3 .4)

Beiträge zum Hintergrundsignal Sb gr , die durch die kosmische Strahlung oder die Dunkelzählrate

des Photomultipliers verursacht werden, sind vernachlässigbar, da sie sehr

klein im Vergleich zur durch Rayleigh- und Kammerstreuung verursachten Zählrate

sind .

Ein Beispiel für die gemessene Zählrate während eines Meßfluges in mittleren Breiten

ist in Abbildung 3 .2 gezeigt . Die Zugabe von NO erfolgt zyklisch, d . h . es gibt

Phasen mit und ohne NO-Zugabe . Wird kein NO zugegeben, beobachtet man nur

das Hintergrundsignal, während bei NO-Zugabe das Hintergrundsignal zuzüglich des

Resonanzfluoreszenzsignals nachgewiesen wird . Die Differenz der Zählrate zwischen

diesen beiden Zuständen ergibt somit das reine Resonanzfluoreszenzsignal, durch das

sich die Konzentration der Chlor- bzw . Bromatome im Detektionsvolumen bestimmen

läßt . Durch Kenntnis des Verhältnisses der Konzentration der entstandenen Cl bzw .

Br-Atome zu der vor der NO-Zugabe vorhandenen Konzentration der Halogenmonoxide

C10 bzw . BrO (Konversionseffizienz) kann man die stratosphärische Konzentration

an C10 bzw . BrO berechnen . Die Konversionseffizienz ist unter anderem abhängig von

Druck, Temperatur, Ozonkonzentration und der Menge an zugegebenem NO und wird

für jede Flugphase mittels eines chemischen Modells mit empfohlenen Reaktionsraten

[DeMore et al., 1997] berechnet . Zusätzlich wird die NO-Zugabe innerhalb eines

Zykluses variiert, um so den Punkt optimaler Konversion zu erreichen [z . B . Woyke,

1998] .

3 .2 Das Jülicher C10/BrO-Instrument

Das Jülicher in-situ C10/BrO-Instrument wurde im Rahmen einer Kollaboration des

Instituts für Stratosphärische Chemie des Forschungszentrum Jülich mit der University

of California at Irvine, USA entwickelt [ Woyke, 1998] und konnte bereits mehrmals

erfolgreich in mittleren und hohen Breiten eingesetzt werden .

Der schematische Aufbau des C10/BrO-Instruments ist in Abbildung 3 .3 gezeigt :

Entlang des im Instrument senkrecht ausgerichteten Strömungsrohrs (quadratischer

Querschnitt von 5 x 5 cm 2 ) sind drei Detektionsmodule angeordnet . Die stratosphäri

sche Luft wird mit Hilfe einer Vakuum-Pumpe durch das Strömungsrohr gesogen, wobei

typische Strömungsgeschwindigkeiten von 10 -15 m s -1 erreicht werden . Ein aerodynamisch

geformtes Einlaßsystem gewährleistet eine möglichst laminare Anströmung

der Luft, so daß Wandkontakte der Halogenradikale innerhalb des Strömungsrohres

minimiert werden . Größere Wandkontakte der Radikale auf ihrem Weg bis zu den

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