Aufbau und Anwendung eines NIR-ew-cw-Cavity-Ringdown-Spektrometers zur Untersuchung von Prozessen an der Gas-Quarz-Grenzfläche

Piller, Inga

Oberflaechenspezifische spektroskopische Methoden erlauben es, Grenzflaechenprozesse detailliert zu untersuchen und auf molekularem Niveau zu verstehen. In dieser Arbeit wird der Aufbau eines neuartigen Nahinfrarot evanescent wave-continuous wave-Cavity-Ringdown-Spektrometers zur Untersuchung der Gas-Quarz-Grenzflaeche beschrieben. Die Ergebnisse der Charakterisierung, die Optimierung des Messverfahrens und erste Anwendungen des Spektrometers werden vorgestellt. Die Spektren der leeren Cavity zeigten ausgepraegte Schwebungsstrukturen, deren Ursache Cavity-interne Resonanzeffekte sind. Diese konnten mittels Fourier-Transformation unterschiedlichen internen Etalons zugeordnet werden. Die Einstellungen des Spektrometers sowie die anschliessende Auswertung der Messdaten wurden daraufhin optimiert. Neben Trichlorethylen, das zur Evaluierung der Empfindlichkeit des Spektrometers diente, wurden Adsorptionsexperimente auch mit Methyliodid und Fluorbenzol durchgefuehrt. Von allen drei Substanzen konnten Grenzflaechenabsorptionsbanden im Wellenlaengenbereich von 1630 nm bis 1690 nm aufgenommen werden. Optisch aufgenommene Adsorptionsisothermen lieferten Informationen zur Oberflaechenbedeckung des Prismas in Abhaengigkeit vom Druck. Das dichroitische Verhaeltnis wurde zur Ermittlung der mittleren Ausrichtung der Molekuele auf der Oberflaeche herangezogen. Daraus liess sich wiederum die Oberflaechenbedeckung berechnen. Die zwei Methoden liefern konsistente Werte. Abschliessend wurden druckabhaengige Messungen des dichroitischen Verhaeltnisses durchgefuehrt. Bei Druecken nahe des Saettigungsdampfdruckes mit 5-13 Monolagen weisen die Messungen auf isotrope Molekuelverteilungen hin. Der fuer geordnete Monolagen zu erwartende Anstieg des dichroitischen Verhaeltnisses in Richtung niedriger Druecke konnte im Rahmen der Messgenauigkeit nicht nachgewiesen werden.

Quote

Citation style:

Piller, Inga: Aufbau und Anwendung eines NIR-ew-cw-Cavity-Ringdown-Spektrometers zur Untersuchung von Prozessen an der Gas-Quarz-Grenzfläche.

Rights

Use and reproduction:
No CC License (german copyright law applies)

Export