Entwicklung eines Breitband-Infrarotspektrometers zur in-situ Untersuchung von dünnen flüssigen Filmen

Masterthesis

Motivation und Hintergrund

Die Benetzung von Oberflächen spielt in vielen technischen Prozessen eine zentrale Rolle.Beispielsweise kommt es in SCR-Systemen zur Nachbehandlung motorischer Abgase zur Bildung dünner Harnstoff-Wasser-Filme im Abgasstrang, die die Robustheit und Effizienzder Abgasreinigung erheblich beeinflussen können. Umfangreiche experimentelle Untersuchungen dieser Filme sind aufgrund eines Mangels geeigneter Messsysteme bisher kaum möglich. Ein vielversprechender Ansatz, der das Potential bietet neben der Filmdicke auch den thermochemischen Zustand der Flüssigkeit zu bestimmen ist die Absorptionsspektroskopie.

Am Institut steht ein generischer Abgaskanal bereit, an welchem die Messtechniken unter realitätsnahen Prozessbedingungen erprobt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Breitbandspektrometer entwickelt werden, welcher die spektral aufgelöste Erfassung des von der Prüfstandswand reflektierten Lichtes zur Bestimmung des Flüssigkeitszustandes ermöglicht.

Aufgaben

  • Einarbeitung in Flüssigkeitsspektroskopie
  • Design inkl. simulationsbasierte Optimierung eines optischen Spektrometers
  • Aufbau und experimentelle Erprobung des Kameraspektrometers
  • Erstellung eines Auswertemodells (Vorarbeiten vorhanden)
  • Auswertung und Niederschrift der Ergebnisse