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.
Über die Autoren
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
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
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
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
Danksagung
Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt. Die Fördernummern lauten: 01EX1015A, 01EX1015B, 01EX1015L. Ein Teil der Ergebnisse wurde in Zusammenarbeit mit der Anästhesiologischen Klinik des Universitätsklinikums Erlangen unter Leitung von Prof. Dr. med. Dr. h. c. Jürgen Schüttler erarbeitet. Wir danken ihm und Dr. med. Georg Breuer, Dr. med. Frederick Krischke sowie Priv. Doz. Dr. med. Christian Jeleazcov für ihre besondere Mitwirkung.
©2016 Walter de Gruyter Berlin/Boston