Lexikon der Optik: optoakustische Spektroskopie
optoakustische Spektroskopie, ein Verfahren der hochauflösenden Spektroskopie mit hoher Nachweisempfindlichkeit.
Bei dieser Methode der linearen Absorptionsspektroskopie wird die Absorption eines Gases nicht durch eine Transmissionsmessung ermittelt, sondern mit Hilfe eines optoakustischen Empfängers gemessen. Bei Verwendung einer amplitudenmodulierten Lichtstrahlung verursacht die durch die Absorption bedingte Erwärmung des Gases in dem geschlossenen Absorptionsvolumen eine Druckmodulation, die sehr empfindlich, z.B. mit einem Mikrophon, registriert werden kann. Auf diese Weise wird die Absorption direkt nachgewiesen, und man vermeidet den bei den Transmissionsmessungen, insbesondere im Falle schwacher Absorptionsübergänge, störenden Intensitätsuntergrund. Da das Absorptionssignal des optoakustischen Empfängers der absorbierten Lichtleistung proportional ist, führen große Lichtintensitäten zu besonders hohen Nachweisempfindlichkeiten, so daß die o. S. zumeist unter Verwendung von durchstimmbaren Lasern hoher Leistung zum Einsatz gelangt. Bei Laserleistungen von z.B. 1 W lassen sich bei einer Nachweisbandbreite von 1 Hz Absorptionskoeffizienten bis hinab zu Werten zwischen 10-7 und 10-9 m-1 nachweisen. Das Verfahren der o. S. ist allerdings generell an die Bedingung geknüpft, daß die absorbierte Lichtleistung von den Molekülen des Gases nicht strahlend reemittiert, sondern durch strahlungslose Relaxationen in Wärme umgewandelt wird. Es ist daher vorwiegend auf den IR-Bereich beschränkt, wird aber auch häufig für den Nachweis der relativ schwachen Summen- und Kombinationsfrequenzen von Molekülschwingungen im nahen infraroten und sichtbaren Spektralbereich eingesetzt.
Die o. S. wird auch mit Erfolg zur Untersuchung von flüssigen und festen Absorptionsmedien verwendet.
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