ISBN 9783868539776

978-3-86853-977-6, Reihe Verfahrenstechnik

Michael Heim
Die elektrische Mobilitätsmesstechnik und ihre Anwendung im Partikelgrößenbereich unter 20 Nanometern

238 Seiten, Dissertation Karlsruher Institut für Technologie (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die elektrische Mobilitätsmesstechnik ist ein etabliertes Verfahren zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung von gasgetragenen Nanopartikeln. Bei diesem seriellen Messverfahren wird anhand gemessener Informationen und der Charakteristiken der einzelnen Komponenten des Messsystems die zugrundeliegende Partikelgrößenverteilung rekonstruiert. Um eine weitestgehend korrekte Rekonstruktion zu erhalten ist deshalb die genaue Kenntnis der Charakteristiken von Nöten. Diese werden jedoch vor allem im Bereich kleinster Nanopartikeln durch verschiedene Effekte, wie z.B. die Partikeldiffusion stark beeinträchtigt. Aus diesem Grund ist ein wesentlicher Teil dieser Arbeit einer genauen Analyse der verschiedenen Komponenten von elektrischen Mobilitätsspektrometern gewidmet, mit einem Fokus auf dem Partikelgrößenbereich unter 20 Nanometern. Die durchgeführten experimentellen Untersuchungen reichen dabei bis in den quasimolekularen Bereich hinab. Ausgehend von dieser Analyse wird die Optimierung eines Differentiellen Mobilitätsanalysators sowie die Neukonzeption und Umsetzung eines schnellen Mischungskondensationskernzählers mit variabler Übersättigung gezeigt. Abschließend wird anhand hochpräziser Messung von Diffusionsverlusten an Gitterstrukturen demonstriert, dass sich die elektrische Mobilitätsmesstechnik bei entsprechender Optimierung bis in quasimolekularen Bereich hin anwenden lässt und hier neue Einblicke ermöglichen kann.