Photoakustische Spektroskopie (PAS)

Die Photoakustische Spektroskopie (PAS) ist ein spektroskopisches Verfahren, das den photoakustischen Effekt ausnutzt. Hierbei wird eine Probe, beispielsweise Gas, mit moduliertem Licht einer vordefinierten Wellenlänge bestrahlt. Ein bestimmter Teil dieser Lichtenergie wird von der Probe absorbiert und in akustische Wellen umgewandelt. Diese Signale können mit einem Mikrophon nachgewiesen und anschließend ausgewertet werden. Als Lichtquelle werden häufig IR-Laser-Dioden eingesetzt, da für viele Anwendungen die spezielle Wellenlänge (Farbe) des zu untersuchenden Materials, im infraroten Bereich liegt. Das Licht wird elektronisch oder mechanisch, z.B. durch Verwendung eines Choppers, moduliert. Gasmoleküle absorbieren einen Teil des Lichts, wenn die Lichtfrequenz mit einem Absorptionsband des Gases in der Zelle übereinstimmt. Je höher die Konzentration des Gases ist, desto mehr Licht wird absorbiert. Hierbei entsteht Wärme, die zu einer Druckänderung in der Messzelle führt. Normalerweise gleicht sich eine solche Druckdifferenz sofort wieder aus. Das ist anders bei durch Chopper moduliertem Licht. Hier wird beim Auftreffen auf die Moleküle eine Druckwelle und damit ein akustisches Signal erzeugt, das man mit einem Mikrophon nachweisen kann. Durch die Photoakustische Spektroskopie können u. a. Stickstoffdioxid (NO₂)–Konzentrationen sehr genau ermittelt werden. Die Photoakustische Spektroskopie wird als Messverfahren im ecom-J2KNpro TECH verwendet.