Gerätesystem zur Laser-induzierten Breakdown-Detektion aquatischer Kolloide


Gerätesystem zur Laser-induzierten Breakdown-Detektion aquatischer Kolloide

Hübener, S.; Opel, K.; Zänker, H.

Zur hochempfindlichen in situ Detektion aquatischer Kolloide mit Partikeldurchmessern < 50 nm wurde im Institut für Radiochemie ein modulares Gerätesystem zur Laser-induzierten Breakdown-Detektion (LIBD) aufgebaut, orientiert an den im Institut für Nukleare Entsorgung des FZK entwickelten LIBD-Systemen. [1-2]
Als gepulste 532 nm-Lichtquelle wird ein diodengepumpter Nd:YAG-Laser eingesetzt. Die Laserpulsenergie wird mit einer Kombination aus Fresnelrhomben und Calcitpolarisator variiert und einem pyroelektrischen Detektor gemessen. Zur Strahlcharakterisierung wird ein kommerzielles Laserstrahlanalysesystem verwendet, das eine 14 Bit-CCD-Kamera, Abschwächungsoptik, PCI-Einschubkarte und Software umfasst. Durchfluss-Küvetten aus Quarzglas werden als Probengefäße benutzt. Die Breakdown-Ereignisse werden akustisch mit einem piezoelektrischen Sensor detektiert und gleichzeitig mit einem Kamerasystem ortsaufgelöst registriert. Systemsteuerung, Datenerfassung und –verarbeitung erfolgen über ein digitales Oszilloskop sowie zwei PC.
Test- und Kalibriermessungen erfolgten an wässrigen Dispersionen von Polystyrolpartikeln. Erste Anwendungen befassten sich mit der Charakterisierung von realen Wässern.
Das Gerätesystem wird ausführlich vorgestellt, die Ergebnisse der Kalibriermessungen, der Messungen an realen Wässern sowie erster Untersuchungen zur Kolloidbildung von U(IV) werden mitgeteilt und diskutiert.

Literatur:

[1] T. Bundschuh, W. Hauser, J.I. Kim, R. Knopp, F.J. Scherbaum, Colloid. Surf. A 180, 285, (2001)
[2] C. Walther, C. Bitea, W. Hauser, J.I. Kim, F.J. Scherbaum, Nucl. Instr. and Meth. B 195, 374, (2002)

Keywords: Kolloide; Laser; U(IV)

  • Poster
    GDCh-Jahrestagung Chemie 2003, Jahrestagung der Fachgruppe Nuklearchemie, 6. - 11. Oktober 2003, München

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-5605
Publ.-Id: 5605