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tm - Technisches Messen

Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik

[TM - Technical Measurement: A Platform for Methods, Systems, and Applications of Measurement Technology
]

Editor-in-Chief: Puente León, Fernando / Zagar, Bernhard

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2196-7113
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Volume 83, Issue 5

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Atemzyklusgenaues Anästhesiegas-Monitoring mit einer laserbasierten Raman-Sonde unter klinischen Bedingungen

Breath cycle resolving anesthetic gas monitoring with a laser based Raman probe under clinical conditions

Sebastian Schlüter
  • Corresponding author
  • Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Universität Siegen, D-57076 Siegen
  • Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Universität Erlangen-Nürnberg, Am Weichselgarten 8, 91058 Erlangen
  • Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) Universität Erlangen-Nürnberg, Paul-Gordan-Str. 6, 91052 Erlangen
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/ Thomas Seeger
  • Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Universität Siegen, D-57076 Siegen
  • Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) Universität Erlangen-Nürnberg, Paul-Gordan-Str. 6, 91052 Erlangen
  • ITMO Universität, St. Petersburg, Kronversky Pr. 49, 197101 St. Petersburg, Russland
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/ Nadejda Popovska-Leipertz / Alfred Leipertz
  • Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Universität Erlangen-Nürnberg, Am Weichselgarten 8, 91058 Erlangen
  • Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) Universität Erlangen-Nürnberg, Paul-Gordan-Str. 6, 91052 Erlangen
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Published Online: 2016-04-28 | DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2015-0055

Zusammenfassung

Die spontane Raman-Streuung ist ein exzellentes, nichtinvasives, optisches Analysewerkzeug für die Identifikation und Quantifizierung von Majoritäts-Spezies in Multispezies-Gasmischungen. Der Effekt ist jedoch sehr schwach, bei Umgebungsdruck dauert es typischerweise mehrere Sekunden bis Minuten ein Gasphasen-Raman-Spektrum aufzuzeichnen. In dieser Studie wird ein neuer Raman-Sensor vorgestellt, der in wenigen 100 ms Anästhesie- und Atemgasspektren aufzeichnen und vollautomatisiert auswerten kann.

Abstract

The spontaneous Raman scattering is an excellent noninvasive optical tool for identifying and quantifying majority species within a multi species gas mixture. However, the effect is very weak. At ambient pressure typically several seconds or minutes are required to capture a gas phase Raman spectrum. In this study a new Raman sensor will be presented, which is capable to monitor and to evaluate such spectra in a few 100 ms fully automated.

Schlagwörter: Online Gasanalyse; Raman-Streuung; Speziesidentifikation; Anästhesie-Monitor; Multipass-Setup

Keywords: Online gas analysis; Raman-scattering; species identification; respiratory gas monitoring; multipass cavity

About the article

Sebastian Schlüter

Dipl.-Ing. (FH) Sebastian Schlüter, M.Sc. (hons.), ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik an der Universität Erlangen-Nürnberg. Hauptarbeitsgebiet: Entwicklung optischer Sensorsysteme zur Stoffidentifizierung und Quantifizierung in Gasgemischen. Die wissenschaftliche Tätigkeit findet in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der Universität Siegen statt.

Universität Siegen, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, D-57076 Siegen; und Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT), Am Weichselgarten 8, 91058 Erlangen; und Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT), Paul-Gordan-Str. 6, 91052 Erlangen

Thomas Seeger

Prof. Dr.-Ing. Thomas Seeger ist seit 2010 Universitätsprofessor für Technische Thermodynamik an der Fakultät IV der Universität Siegen.

Universität Siegen, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, D-57076 Siegen; und Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT), Paul-Gordan-Str. 6, 91052 Erlangen; und ITMO Universität St. Petersburg, Kronversky Pr. 49, 197101 St. Petersburg, Russland

Nadejda Popovska-Leipertz

Prof. Dr.-Ing. Nadejda Popovska-Leipertz ist Geschäftsführerin der Firma ESYTEC Energie- und Systemtechnik GmbH, Erlangen.

ESYTEC Energie- und Systemtechnik GmbH, Schleifmühle 5, 91054 Erlangen

Alfred Leipertz

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Alfred Leipertz ist Ordinarius für Technische Thermodynamik (ab 1. Oktober 2014: Emeritus für Technische Thermodynamik) an der Technischen Fakultät der Universität Erlangen-Nürnberg und Geschäftsführer der Firma ESYTEC Energie- und Systemtechnik GmbH, Erlangen.

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT), Am Weichselgarten 8, 91058 Erlangen; und Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT), Paul-Gordan-Str. 6, 91052 Erlangen


Revised: 2015-10-21

Accepted: 2015-11-18

Received: 2015-06-10

Published Online: 2016-04-28

Published in Print: 2016-05-28


Citation Information: tm - Technisches Messen, Volume 83, Issue 5, Pages 289–299, ISSN (Online) 2196-7113, ISSN (Print) 0171-8096, DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2015-0055.

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[1]
Vincenz Sandfort, Barbara Trabold, Amir Abdolvand, Carsten Bolwien, Philip Russell, Jürgen Wöllenstein, and Stefan Palzer
Sensors, 2017, Volume 17, Number 12, Page 2714

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