In der heutigen Welt , die wir einfach nicht ohne Laser zu tun. Wir nutzen sie, um Dokumente auszudrucken , spielen CDs oder DVDs , schweißen, schneiden oder biegen Autoteile , Umfrage Straßen, überwachen unseren Blutkreislauf und sogar Tumore zu entfernen aus unserem Körper .
Jetzt haben Forscher vom Fraunhofer -Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg haben die Technologie für eine weitere Anwendung entwickelt. Ihre Quantenkaskadenlaser - eine bestimmte Art von Infrarot-Laser - bildet den Kern einer Analyseeinrichtung , die ermöglicht Trinkwasser automatisch im Wasserwerk selbst probieren. Und was diese Verunreinigungen - Dadurch kann Wasserunternehmen innerhalb von wenigen Minuten , ob ihr Wasser enthält keine Verunreinigungen festzustellen . Das System wurde entwickelt, um sofortige Identifikation von gefährlichen Stoffen zu ermöglichen konzipiert. " Die Ausrüstung der Wasserprobenfür gefährliche Stoffe im Wasserwerk selbst im Laufe der Routine-Operationen und ermöglicht eine schnelle Reaktion ", sagt Dr. Frank Fuchs , fasst die Vorteile des Systems. Dr. Fuchs ist Fraunhofer IAF Koordinator für die IRLSENS Projekt, das von in Deutschland Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF ) gefördert wird.
Um die Komponenten von Wasser zu untersuchen, Experten nutzen Molekülspektroskopie : das heißt, sie untersuchen die optischen Spektren der Moleküle im Wasser ist . Jede chemische com -Pfund hat ein einzigartiges Spektrum , da einzelne Moleküle vibrieren und absorbieren Licht bei charakteristischen Frequenzen . Wasser selbst ist ein sehr starker Absorber für Infrarotlicht ; da die bisher eingesetzten Lichtquellen haben wenig Energie geliefert , die bisher Untersuchungen dieser Art sind nur im Labor möglich . "Der Hauptstreitpunktist die Intensität des Lichts . Um in der Lage, Molekülspektroskopie im Wasserwerk selbst einsetzen zu können , mussten wir eine stärkere Lichtquelle zu finden ", erklärt Fuchs.
Entnahme von Wasserproben im Laufe der Routine-Operationen
Fraunhofer IAF der Quantenkaskadenlaser erzeugt Licht , das bis zu 1000 -mal stärker konzentriert als die Siliziumkarbid- Wärmestrahlerim Labor bisher verwendeten ist . Infrarot-Strahlung - die bei längeren Wellenlängen , die das menschliche Auge nicht registriert ist - können verwendet werden, um Verunreinigungen im Wasser analysieren. Für Molekülspektroskopie , sind Analysten interessiert Wellenlängen zwischen 7,3 und 11 Mikrometer. Nicht mehr müssen die Wasserproben im Labor vorbereitet werden , kostet Zeit und Geld. Stattdessen können sie in situ im Verlauf der Routine-Operationen berücksichtigt werden. Das Messsystem ist nur wenig größer als ein Schuhkarton , arbeitet automatisch und erfordert kaum Wartung.
Ein Demonstrant wurde bereits erfolgreich erste Praxistestsunterzogen . Am Wasserwerk Kleine Kinzig im Schwarzwald , wurden Tests an verschiedenen Konzentrationen der Süßstoff als Simulant Substanz durchgeführt. Messungen wurden alle drei Minuten über einen Zeitraum von sechs Wochen entnommen, mit dem vollautomatischen System in einer Gesamtmenge von 21.000 Proben . Die Ergebnisse waren sehr gut : Jede Probe wurde bis ins kleinste Detail erfasst , und es gab nicht einen einzigen Fehler. Auch die Bedenken in Bezug auf die Empfindlichkeit der Laserspektrometer Vibrationen wurden erwies sich als unbegründet , da die Maschinen und Pumpen im Einsatz in der Maschinenhalle keine nachteiligen Auswirkungen auf die Testergebnisse haben. Die Bereitstellung ausreichender Nachfrage , Projektpartner Bruker Optik , die Firma, die Demonstrator gebaut , möchte das Messsystem in ein fertiges Produkt zu entwickeln.
Das Trinkwassersystem hält extrem hohen Qualitätsstandards. Alle deutschen Wasserwerke haben ihre Wasserproben regelmäßig im Labor überprüft , wie die Projektpartner Technologiezentrum Wasser ( TZW ) in Karlsruhe. Was mehr ist, hält jedes einzelnen Wasserwerke im Auge Vernebeln, pH-Wert und elektrische Leitfähigkeit , so dass sie sofort im Falle einer Anomalie eingreifen. "Wenn wir keine solche Anomalien zu sehen , kann diese neuartige Laser-Technologie schnell die gefährlichen Stoffes vor Ort und unterstützt Wasser -Experten , wie sie die Situation zu beurteilen , " beendet Fuchs.