1,721,017 research outputs found
Laser-induced breakdown spectroscopy as a tool for the characterization and sorting of concrete waste material in view of high-order re-use
No full textAbsorption spectroscopy on single levitated microparticles
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Danksagung Inhaltsverzeichnis
1\. Einleitung 5
2\. Aerosole 9
2.1. Spektroskopie an Aerosolen 14
2.2. Spektren einzelner Mikropartikel 17
3\. Absorption und Streuung 21
3.1. Mie-Theorie 21
3.2 Absorption und Extinktion 27
3.3 Winkelabhängigkeit des Streufeldes 30
3.4 Der Tropfen als Kavität: Resonanzen 32
3.5 Diskussion des internen Feldes 35
4\. Das Prinzip der Wirkungsspektroskopie 43
4.1 Elektrolytlösungen 47
4.2 Erwärmung eines Tropfens durch Absorption 52
5\. Experimenteller Teil 59
5.1 Die elektrodynamische Levitation 59
5.2 Die elektrodynamische Falle 65
5.3 Optischer Aufbau der Falle 67
5.4 Transmissionsspektroskopie 70
5.5 Wirkungsspektroskopie im IR 72
5.6 Wirkungsspektroskopie im Sichtbaren 73
5.7 Messdatenerfassung und Steuerung des Experimentes 75
5.8 Tropfenerzeugung und -injektion 77
6\. Transmissionsspektroskopie 83
6.1 Interferogramm 84
6.2 Messung von Glykoltropfen 86
6.3 Elektrolytlösungen 91
6.4 Diskussion 93
7\. Wirkungsspektroskopie: Anregung im IR 97
7.1 Diskussion und Vergleich der Methoden 104
7.2 Diskussion der Empfindlichkeit 105
7.3 Zeitliches Abklingverhalten 110
8\. Wirkungsspektroskopie: Anregung mit sichtbarer Strahlung 115
9\. Wirkungsspektroskopie - Ausblick 123
10\. Untersuchungen an Gold-Nanopartikeln in Mikrotropfen 127
10.1 Experimenteller Teil 127
10.2 Erklärungsmodell 133
L Literaturverzeichnis 143Einzelne, in einer elektrodynamischen Falle gespeicherte Mikrotropfen in einer
kontrollierten Atmosphäre können als Modellsysteme für atmosphärisches Aerosol
verwendet werden. Zur Simulation atmosphärisch relevanter Vorgänge ist die
Charakterisierung der Zusammensetzung des Mikropartikels notwendig. Hierzu
wird in dieser Arbeit die Möglichkeiten der Transmissionsspektroskopie mittels
eines IR-Mikroskops erprobt. Es wird zudem eine Wirkungsspektroskopie
entwickelt, bei der strahlungsinduzierte Größenänderungen infolge der
Absorption nachgewiesen werden. Die extrem präzise Größenbestimmung beruht auf
der Messung der Streulichtintensität einer zweiten, nicht-absorbierten
Strahlung, deren Wellenlänge auf den empfindlichen Bereich einer Mie-Resonanz
abgestimmt wird. Das Messprinzip wird für Wellenlängen im infraroten und
sichtbaren Bereich verwendet. Messungen an Mikrotropfen, die Goldnanopartikel
enthalten, führen bei Anregung der Plasmon-Resonanz zu dem Effekt der
Entladung sowohl positiv als auch negativ geladener Mikropartikel, eine
Größenänderung ist nicht zu beobachten. Der Effekt kann durch eine
laserinduzierte Emission der Gold-Nanopartikel erklärt werden.Single microdroplets which are levitated in a controlled atmosphere in an
electrodynamic trap, can be used as model systems for atmospheric aerosol. To
simulate atmospheric relevant processes the characterization of the
composition of the microparticle is necessary. In this work the potentialities
of transmission spectroscopy by means of an IR-microscope are explored. An
action spectroscopy, with which radiation-induced size changes due to
absorption are detected, is developed. The extremly precise size determination
depends on the measurement of the scattered light intensity of a second, non-
absorbed radiation, which wavelength is locked to the sensitive region of a
Mie-Resonance. This principle of measurement is used in the infrared and
visible region. Measurements on microdroplets containing gold-nanoparticles
under excitation of the plasmon resonance lead to the effect of electric
discharge of positiv and negative charged microparticles, a change of size is
not observed. The effect can be explained with a laser-induced emission of
gold-nanoparticles
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