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Lexikon der Optik: Thermische-Linsen-Spektroskopie

Thermische-Linsen-Spektroskopie, ein den Effekt der Selbstdefokussierung nutzendes Verfahren der Absorptionsspektroskopie. Ein von einem Dauerstrichlaser ausgesandtes und durch eine Linse fokussiertes Lichtbündel wird durch die absorbierende Probe stärker aufgeweitet als ohne sie. Die Probe wirkt somit wie eine – durch die Aufheizung des Mediums infolge Absorption bedingte – Zerstreuungslinse ("thermische Linse"). Das aufgeweitete Lichtbündel fällt auf eine Blende mit einer feinen Öffnung, hinter der sich ein Photodetektor befindet (Abb.). Einige Zeit nach Beginn der Einstrahlung stellt sich – im Gleichgewicht zwischen Wärmeerzeugung infolge Absorption des Laserlichtes und Wärmeabfuhr durch Wärmeleitung – ein stationärer Zustand ein. Es bildet sich so eine stationäre Linsenform aus. Aus dem Detektorsignal schließt man dann über die Bündelaufweitung auf die Stärke der Absorption. Eine Erhöhung der Empfindlichkeit erreicht man mit Hilfe eines Zweistrahlverfahrens. In der geschilderten experimentellen Anordnung erzeugt ein abstimmbarer Laser (meist ein Farbstofflaser) mit einem vorgeschalteten Unterbrecher eine pulsierende Linse, deren Wirkung auf einen zusätzlich eingestrahlten, von einem Dauerstrichlaser (z.B. einem He-Ne-Laser) ausgesandten Probestrahl mit dem Detektor erfaßt wird. Dabei hindert ein Filter den das Medium aufheizenden "Pumpstrahl" daran, ebenfalls den Detektor zu erreichen. Absorptionskoeffizienten unter 10-4/m lassen sich so routinemäßig messen.



Thermische-Linsen-Spektroskopie: Experimentelle Anordnung.

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