DE19617106A1 - Fluoreszenzspektrometrische Meßsonde zur Bestimmung von organischen Fremdstoffen in Wasser und Böden - Google Patents
Fluoreszenzspektrometrische Meßsonde zur Bestimmung von organischen Fremdstoffen in Wasser und BödenInfo
- Publication number
- DE19617106A1 DE19617106A1 DE1996117106 DE19617106A DE19617106A1 DE 19617106 A1 DE19617106 A1 DE 19617106A1 DE 1996117106 DE1996117106 DE 1996117106 DE 19617106 A DE19617106 A DE 19617106A DE 19617106 A1 DE19617106 A1 DE 19617106A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- probe
- measuring
- light source
- fluorescence
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 title 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims description 3
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229920005547 polycyclic aromatic hydrocarbon Polymers 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1826—Organic contamination in water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1886—Water using probes, e.g. submersible probes, buoys
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine fluoreszenzspektrometrische
Meßsonde zur Bestimmung von organischen Fremdstoffen in
Wasser und Böden. Den Bodenbereich betreffend soll die
Sonde insbesondere für Deponien, wie Reststoff- und/oder
Sonderabfalldeponien und für mit Altlasten befrachtete
Gebiete, wie Gaswerkstandorte, Tanklager und Pipelines,
eingesetzt werden, wobei auch die vertikale und horizontale
Ausbreitung im Erdreich schnell erfaßt werden soll. Ferner
sollen Fremdstoffe in belasteten Gewässern, im Grundwasser,
im Gebrauchswasser und in belasteten Schlämmen gemessen
werden.
Zur Ermittlung von organischen Schadstoffen im Wasser und
Erdreich, insbesondere auch von Aromaten, Phenolen und
Mineralölkohlenwasserstoffen ist es bekannt, Proben aus dem
Erdreich zu entnehmen, die Schadstoffe mit Lösungsmitteln
zu extrahieren und anschließend mittels IR-Spektrometrie
oder chromatographischen Methoden zu analysieren. Diese
Verfahrensweise ist sehr aufwendig und belastet durch das
Lösungsmittel die Umwelt. Die Probennahme und die
Schadstoffextraktion verursachen den wesentlichen Anteil
der Ungenauigkeit der qualitativen Messung. Die Erfassung
von Fremdstoffen in Wasser und Böden läßt sich erheblich
vereinfachen, wenn die Messung an Ort und Stelle erfolgt.
Fluoreszenzspektrometer werden seit einigen Jahren auf
Grund ihrer hohen Nachweisempfindlichkeit erfolgreich zur
vor Ort Messung eingesetzt. In der Veröffentlichung "A
fiber-optical sensor for polynuclear aromatic hydrocarbons
based on multidimensional fluorescence", Fourth
International Meeting on Chemical Sensors, Vol. b13,
September 1992 Tokyo, Jp, S. 288-292 beschreibt U. Panne
einen faseroptischen Sensor zur Messung von polycyclischen
aromatischen Kohlenwasserstoffen. Licht eines
Stickstofflasers wird über eine optische Faser zu der Sonde
geleitet, in der Sickerwasser zur Fluoreszenz angeregt
wird. Das Fluoreszenzlicht wird über eine weitere Faser zu
einem Detektormodul geleitet und spektral sowie
zeitaufgelöst gemessen. Die Meßanordnung ist kompliziert,
teuer und störanfällig. Die optischen Fasern bringen
erheblichen Lichtverlust. Das gesamte Meßsystem hält den
rauhen Einsatz im Feld nur begrenzte Zeit Stand und ist für
Langzeitüberwachungssysteme gänzlich ungeeignet.
In den letzten Jahren belegen eine große Anzahl von
Veröffentlichungen eine lebhafte Entwicklungstätigkeit auf
dem Sektor optischer Sensoren. Optische Sensoren sind in
der Regel faseroptische Sensoren, bei denen
Indikatorfarbstoffe in eine schützende Membran
eingeschlossen werden. Diese reagieren auf Änderungen des
pH-Wertes durch Farbumschlag, durch Einwirkung des Analyten
mit Fluoreszenzlöschung oder in Kombination mit Enzymen auf
Bioanalyte. Daneben finden Evaneszentfeldtechniken an
Bedeutung. Elektromagnetische Strahlung ist durch einen
Feldvektor charakterisiert, der im Fall der Totalreflexion
in Fasern vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium
exponentiell abklingt. Man nennt diese Erscheinung
evaneszentes Feld. Veränderungen an der Phasengrenze
verändern dieses Feld und wirken so auf den Lichtleiter
zurück. Die sich dadurch ergebenden Veränderungen der
optischen Eigenschaften der Faser werden gemessen.
Der einfachste Fall für einen optischen Sensor ist ein
Lichtleiter bei dem das "cladding" (Mantel) entfernt worden
ist und durch eine Schicht ersetzt wird, deren
Brechungsindex sich unter Einwirkung des Analyten
verändert. Ein Beispiel für einen derartigen Sensor ist der
"PetroSense Hydrocarbon Analyzer" der Firma FCI
Environmental Inc., USA. Mineralölkohlenwasserstoffe, die
mit dem Sensor in Kontakt kommen, verändern den
Brechungsindex des Mantels und damit das durch die Faser
übertragene Licht. Selbst sehr kleine Veränderungen im
Brechungsindex führen zur großen Veränderung der
Transmission. Diese Veränderungen können auf die
Summenbelastung mit Mineralölkohlenwasserstoffen geeicht
werden. Die Nachweisempfindlichkeit liegt bei einigen 100
mg/kg und ist für viele Anwendungen nicht ausreichend. Zur
Messung der Fremdstoffe, in der Regel unpolare Stoffe,
müssen diese in den Mantel der Faser diffundieren, was je
nach der Größe der Moleküle sehr zeitaufwendig ist. Der
Meßablauf ist entsprechend träge, so daß die überwiegende
Anwendung im Bereich der Langzeitüberwachung erfolgt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das
Vorhandensein von Schadstoffen, insbesondere von Aromaten
und Mineralölkohlenwasserstoffen im Wasser und Erdreich
ohne Probennahme und Probenextraktion zu ermöglichen, ein
robustes und einfach zu handhabendes Meßsystem zu haben,
das den rauhen Umweltansprüchen gerecht wird, eine
Nachweisempfindlichkeit bis in den ppb-Bereich zu erzielen,
und für eine schnelle vor Ort Messung kurze Ansprechzeiten
zu realisieren.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen
Ansprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß innerhalb kurzer zeit an Ort und
Stelle mit hoher Empfindlichkeit und kurzer Meßzeit die
Belastung mit Fremdstoffen gemessen werden kann. Das Gerät
kann in Verbindung mit geologischer Sondierungstechnik ohne
teure und empfindliche optische Faserkabel die horizontale
und vertikale Ausbreitung von Fremdstoffen in Wasser und
Böden bestimmen. Die Sonde als komplettes Meßsystem kann
für Langzeitüberwachungsaufgaben im Boden oder im Wasser
fest installiert werden und zyklisch abgefragt werden.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 eine Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus der
erfindungsgemäßen Meßsonde,
Fig. 2 eine Ausführungsform der Meßsonde.
Der grundsätzliche Aufbau der Meßsonde umfaßt eine
Lichtquelle 1 mit den Spektralfiltern 2 dem Meßfenster 3
an dem sich das zu untersuchende Medium anschließt sowie die Spektralfilter 4 und den Photodetektor 6. Ausgehend von der Lichtquelle 6, die eine Quecksilberlampe ist, wird das Licht über zwei Interferenzfilter 2 auf das Meßfenster 3 und ein kleiner Anteil des Strahlenbündels auf den Photodetektor 7 gelenkt. Hinter der Lichtquelle 1 ist ein Spiegel 5 angeordnet, der den Lichtanteil in Richtung zum Meßfenster 3 erhöht. Der Photodetektor 7 ist eine Silizium- PIN-Fotodiode. Die beiden Interferenzfilter 2 lassen nur ultraviolettes Licht der Quecksilberlinie bei 256 nm passieren und haben unterschiedliche spektrale Bandbreite. Das Meßfenster 3 besteht aus Saphir, ein für die Bodenuntersuchung notwendiges sehr widerstandsfähiges Fenstermaterial. Die Meßsonde wird in den Boden gedrückt, im Boden vergraben oder in Wasser gehängt, so daß das zu messende Medium 11 unmittelbar am Meßfenster 3 anliegt. Das ultraviolette Licht von der Lichtquelle 1 regt das zu messende Medium 11 zur Fluoreszenzstrahlung an. Diese Strahlung gelangt durch das Meßfenster 3 und zwei weitere breitbandige Spektralfilter 4 auf den Photomultiplier 6. Zur Messung von Monoaromaten und Polyaromatem lassen Spektralfilter 4 einen Spektralbereich von 295 bis 430 nm passieren. Das im Photomultiplier 6 erzeugte elektrische Meßsignal gelangt auf die Eingänge von 3 parallel geschalteten Verstärkern 9, die zueinander in der Verstärkung um den Faktor 10 abgestuft sind. Über Sample und einem Analog/Digital-Wandler, die Peripherie des Mikrorechners 10, gelangt das digitalisierte Meßsignal in den Mikrorechner 10. Die Meßwerte werden dort ausgewertet und gespeichert. Über die Kabel einer seriellen Schnittstelle 12 sowie Stromversorgungsleitungen 13 kann die Sonde mit einem externen Gerät verbunden werden. Das externe Gerät hat neben Stromversorgungsbausteinen für die Lichtquelle und den elektronischen Baugruppen die Aufgabe, die Meßergebnisse aus dem Mikrorechner zu übernehmen und darzustellen. Das externe Gerät besitzt ferner Bedienungselemente für den Dialog.
an dem sich das zu untersuchende Medium anschließt sowie die Spektralfilter 4 und den Photodetektor 6. Ausgehend von der Lichtquelle 6, die eine Quecksilberlampe ist, wird das Licht über zwei Interferenzfilter 2 auf das Meßfenster 3 und ein kleiner Anteil des Strahlenbündels auf den Photodetektor 7 gelenkt. Hinter der Lichtquelle 1 ist ein Spiegel 5 angeordnet, der den Lichtanteil in Richtung zum Meßfenster 3 erhöht. Der Photodetektor 7 ist eine Silizium- PIN-Fotodiode. Die beiden Interferenzfilter 2 lassen nur ultraviolettes Licht der Quecksilberlinie bei 256 nm passieren und haben unterschiedliche spektrale Bandbreite. Das Meßfenster 3 besteht aus Saphir, ein für die Bodenuntersuchung notwendiges sehr widerstandsfähiges Fenstermaterial. Die Meßsonde wird in den Boden gedrückt, im Boden vergraben oder in Wasser gehängt, so daß das zu messende Medium 11 unmittelbar am Meßfenster 3 anliegt. Das ultraviolette Licht von der Lichtquelle 1 regt das zu messende Medium 11 zur Fluoreszenzstrahlung an. Diese Strahlung gelangt durch das Meßfenster 3 und zwei weitere breitbandige Spektralfilter 4 auf den Photomultiplier 6. Zur Messung von Monoaromaten und Polyaromatem lassen Spektralfilter 4 einen Spektralbereich von 295 bis 430 nm passieren. Das im Photomultiplier 6 erzeugte elektrische Meßsignal gelangt auf die Eingänge von 3 parallel geschalteten Verstärkern 9, die zueinander in der Verstärkung um den Faktor 10 abgestuft sind. Über Sample und einem Analog/Digital-Wandler, die Peripherie des Mikrorechners 10, gelangt das digitalisierte Meßsignal in den Mikrorechner 10. Die Meßwerte werden dort ausgewertet und gespeichert. Über die Kabel einer seriellen Schnittstelle 12 sowie Stromversorgungsleitungen 13 kann die Sonde mit einem externen Gerät verbunden werden. Das externe Gerät hat neben Stromversorgungsbausteinen für die Lichtquelle und den elektronischen Baugruppen die Aufgabe, die Meßergebnisse aus dem Mikrorechner zu übernehmen und darzustellen. Das externe Gerät besitzt ferner Bedienungselemente für den Dialog.
Übersteuert der Verstärker mit der kleinsten Verstärkung
den Analog/Digital-Wandler im Mikrorechner 10, so wird in
dem Mikrorechner ein Steuersignal erzeugt, das über den
Digital/Analog-Wandler in der Photomultiplierversorgung 8
die Versorgungsspannung des Multiplier senkt.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Sonde dargestellt.
Die Außenhülle der Sonde wir aus verschraubten Zylindern 14
aus Chrom-Nickel-Stahl gebildet. Am Ende der Sonde befindet
sich eine Muffe 16 zur Aufnahme der elektrischen Kabel. Mit
dem Gewinde 17 kann die Sonde in Gestänge geologischer
Sondierungstechnik eingeschraubt werden. Die Kammer 18 nimmt
den Mikrorechner 10 und die Verstärker 9 auf. Für den
Einbau in eine Drucksondierungstechnik ist auf die Sonde
eine gehärtete Stahlspitze 19 aufgeschraubt.
Bezugszeichenliste
1 Quecksilberdampflampe
2 Interferenzfilter
3 Saphir-Meßfenster
4 Spektralfilter
5 Spiegel
6 Photomultiplier
7 Referenz-Photodiode
8 Spannungsversorgung mit Digital/Analog- Wandler für den Photomultiplier
9 Verstärkerstufen
10 Mikrorechner mit Analog/Digital-Wandler
11 Stoffprobe
12 Kabel der seriellen Schnittstelle
13 Stromversorgungskabel
14 Sondenmantel
15 Sondenverschluß
16 Kabelmuffe
17 Gewinde für Druckgestänge
18 Raum zur Aufnahme der elektronischen Meßtechnik
19 Sondenspitze
2 Interferenzfilter
3 Saphir-Meßfenster
4 Spektralfilter
5 Spiegel
6 Photomultiplier
7 Referenz-Photodiode
8 Spannungsversorgung mit Digital/Analog- Wandler für den Photomultiplier
9 Verstärkerstufen
10 Mikrorechner mit Analog/Digital-Wandler
11 Stoffprobe
12 Kabel der seriellen Schnittstelle
13 Stromversorgungskabel
14 Sondenmantel
15 Sondenverschluß
16 Kabelmuffe
17 Gewinde für Druckgestänge
18 Raum zur Aufnahme der elektronischen Meßtechnik
19 Sondenspitze
Claims (8)
1. Fluoreszenzspektroskopische Meßsonde zur Bestimmung
von organischen Fremdstoffen in Wasser und Böden,
insbesondere zur Messung von Aromaten und/oder
Mineralölkohlenwasserstoffen, an Ort und Stelle, dadurch
gekennzeichnet,
daß in der Sonde eine Lichtquelle (1) mit nachgeschalteten spektralen Filtern (2) angeordnet ist,
daß die Sonde ein Meßfenster (3) aufweist, durch das die Lichtstrahlung von der Lichtquelle mit den Spektralfiltern austritt,
daß unmittelbar hinter dem Meßfenster (3) das zu messende Wasser oder der zu messende Boden (11) lokalisiert ist, daß vor dem Meßfenster (3) in der Sonde weitere Spektralfilter (4) angeordnet sind, durch die die in dem Wasser oder in dem Boden angeregte Fluoreszenzstrahlung gerichtet ist und
daß hinter den Spektralfiltern (4) in Richtung der Fluoreszenzstrahlung ein Fotodetektor (6) angeordnet ist.
daß in der Sonde eine Lichtquelle (1) mit nachgeschalteten spektralen Filtern (2) angeordnet ist,
daß die Sonde ein Meßfenster (3) aufweist, durch das die Lichtstrahlung von der Lichtquelle mit den Spektralfiltern austritt,
daß unmittelbar hinter dem Meßfenster (3) das zu messende Wasser oder der zu messende Boden (11) lokalisiert ist, daß vor dem Meßfenster (3) in der Sonde weitere Spektralfilter (4) angeordnet sind, durch die die in dem Wasser oder in dem Boden angeregte Fluoreszenzstrahlung gerichtet ist und
daß hinter den Spektralfiltern (4) in Richtung der Fluoreszenzstrahlung ein Fotodetektor (6) angeordnet ist.
2. Fluoreszenzspektroskopische Meßsonde nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß hinter der Lichtquelle (1) und vor dem Fenster (3) ein
weiterer Fotodetektor (7) angeordnet ist, auf den ein
geringer Teil des Lichtes von der Lichtquelle (1) gerichtet
ist.
3. Fluoreszenzspektroskopische Meßsonde nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Sonde den Fotodetektoren Verstärker (9),
Sample und Analog/Digital-Wandler nachge
schaltet sind.
4. Fluoreszenzspektroskopische Meßsonde nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Sonde ein Mikrorechner (10) angeordnet ist, der
den Meßablauf steuert und die digitalisierten Meßwerte
verarbeitet und speichert.
5. Fluoreszenzspektroskopische Meßsonde nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtquelle (1) eine Quecksilberdampflampe ist.
6. Fluoreszenzspektroskopische Meßsonde nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sonde über Kabel einer seriellen
Rechnerschnittstelle (12) und elektrische Leitungen (13)
mit einem externen Gerät verbunden werden kann.
7. Fluoreszenzspektroskopische Meßsonde nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fotodetektor (6) zur Messung der Fluoreszenz
strahlung ein Photomultiplier ist.
8. Fluoreszenzspektroskopische Meßsonde nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Photomultiplier (6) parallel mehrere Verstärker
nachgeordnet (9) sind und
daß die Verstärkerstufen (9) in der Verstärkung zueinander
abgestuft sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996117106 DE19617106A1 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Fluoreszenzspektrometrische Meßsonde zur Bestimmung von organischen Fremdstoffen in Wasser und Böden |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996117106 DE19617106A1 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Fluoreszenzspektrometrische Meßsonde zur Bestimmung von organischen Fremdstoffen in Wasser und Böden |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19617106A1 true DE19617106A1 (de) | 1997-10-23 |
Family
ID=7792788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1996117106 Ceased DE19617106A1 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Fluoreszenzspektrometrische Meßsonde zur Bestimmung von organischen Fremdstoffen in Wasser und Böden |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19617106A1 (de) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19818192A1 (de) * | 1998-04-23 | 1999-10-28 | Abb Research Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Oelkonzentration in Flüssigkeiten mittels Fluoreszenzanregung durch eine Excimerlampe |
| WO2000041502A2 (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-20 | VERIFICATION TECHNOLOGIES,INC. d/b/a VERITEC | Portable product authentication device |
| US6458595B1 (en) | 1996-05-06 | 2002-10-01 | Verification Technologies, Inc. | Automated fingerprint methods and chemistry for product authentication and monitoring |
| US6512580B1 (en) | 1999-10-27 | 2003-01-28 | Verification Technologies, Inc. | Method and apparatus for portable product authentication |
| WO2003025546A2 (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-27 | Joule Microsystems Canada Inc. | A spectrometer incorporating signal matched filtering |
| DE19812289C2 (de) * | 1998-03-20 | 2003-05-28 | Karlsruhe Forschzent | Gerät zur photoelektrischen Überwachung von Strömungsmedium mittels UV-Licht |
| US6589626B2 (en) | 2000-06-30 | 2003-07-08 | Verification Technologies, Inc. | Copy-protected optical media and method of manufacture thereof |
| US6638593B2 (en) | 2000-06-30 | 2003-10-28 | Verification Technologies, Inc. | Copy-protected optical media and method of manufacture thereof |
| US7660415B2 (en) | 2000-08-03 | 2010-02-09 | Selinfreund Richard H | Method and apparatus for controlling access to storage media |
| CN102400456A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-04-04 | 东南大学 | 一种可测试土体荧光强度的环境孔压静力触探探头 |
| CN102841369A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-12-26 | 东南大学 | 用于原位检测土体放射性强度的环境孔压静力触探探头 |
| WO2015071237A1 (de) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | Büchi Labortechnik AG | Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung einer Schaumentwicklung |
| WO2021074722A1 (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Precision Planting Llc | Soil water collection and analysis systems and related methods |
| EP4040139A1 (de) | 2021-02-05 | 2022-08-10 | Siaap | Optische sonde zur fluoreszenzanalyse in wässrigen medien von organischen molekülen mit mindestens einem fluorophor und ihr anwendungsverfahren |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US16950A (en) * | 1857-03-31 | James t | ||
| DE2702332A1 (de) * | 1977-01-21 | 1978-07-27 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zur chemischen und mineralogischen analyse des erdbodens |
| DE2925855A1 (de) * | 1978-06-30 | 1980-01-17 | Chelsea Instr Ltd | Unterwasser- oder untertauchbarer fluoreszenzmesser und verfahren zur benutzung eines solchen instruments |
| DE3149728A1 (de) * | 1980-12-15 | 1982-07-15 | Conoco Inc., 74601 Ponca City, Okla. | Verfahren und einrichtung zum feststellen von kohlenwasserstoffen in einem gewaesser |
| US5128882A (en) * | 1990-08-22 | 1992-07-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Device for measuring reflectance and fluorescence of in-situ soil |
| DE4316690A1 (de) * | 1993-05-14 | 1994-11-17 | Dankwart Klein Erdbohrungen Gm | Drucksonde zum quantitativen Nachweis von im Grundwasser vorhandenen Schadstoffen |
-
1996
- 1996-04-19 DE DE1996117106 patent/DE19617106A1/de not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US16950A (en) * | 1857-03-31 | James t | ||
| DE2702332A1 (de) * | 1977-01-21 | 1978-07-27 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zur chemischen und mineralogischen analyse des erdbodens |
| DE2925855A1 (de) * | 1978-06-30 | 1980-01-17 | Chelsea Instr Ltd | Unterwasser- oder untertauchbarer fluoreszenzmesser und verfahren zur benutzung eines solchen instruments |
| DE3149728A1 (de) * | 1980-12-15 | 1982-07-15 | Conoco Inc., 74601 Ponca City, Okla. | Verfahren und einrichtung zum feststellen von kohlenwasserstoffen in einem gewaesser |
| US5128882A (en) * | 1990-08-22 | 1992-07-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Device for measuring reflectance and fluorescence of in-situ soil |
| DE4316690A1 (de) * | 1993-05-14 | 1994-11-17 | Dankwart Klein Erdbohrungen Gm | Drucksonde zum quantitativen Nachweis von im Grundwasser vorhandenen Schadstoffen |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Rev.Sci.Instrum., 35, 1964, S. 1725 u. 1726 * |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6458595B1 (en) | 1996-05-06 | 2002-10-01 | Verification Technologies, Inc. | Automated fingerprint methods and chemistry for product authentication and monitoring |
| DE19812289C2 (de) * | 1998-03-20 | 2003-05-28 | Karlsruhe Forschzent | Gerät zur photoelektrischen Überwachung von Strömungsmedium mittels UV-Licht |
| US6407383B1 (en) | 1998-04-23 | 2002-06-18 | Abb Research Ltd. | Method and device for determining the oil concentration in liquids by means of fluorescence excitation with an excimer lamp |
| DE19818192A1 (de) * | 1998-04-23 | 1999-10-28 | Abb Research Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Oelkonzentration in Flüssigkeiten mittels Fluoreszenzanregung durch eine Excimerlampe |
| WO2000041502A2 (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-20 | VERIFICATION TECHNOLOGIES,INC. d/b/a VERITEC | Portable product authentication device |
| WO2000041502A3 (en) * | 1999-01-18 | 2001-07-19 | Verification Technologies Inc | Portable product authentication device |
| US6490030B1 (en) | 1999-01-18 | 2002-12-03 | Verification Technologies, Inc. | Portable product authentication device |
| US6707539B2 (en) | 1999-01-18 | 2004-03-16 | Verification Technologies, Inc. | Portable product authentication device |
| US6512580B1 (en) | 1999-10-27 | 2003-01-28 | Verification Technologies, Inc. | Method and apparatus for portable product authentication |
| US6589626B2 (en) | 2000-06-30 | 2003-07-08 | Verification Technologies, Inc. | Copy-protected optical media and method of manufacture thereof |
| US6638593B2 (en) | 2000-06-30 | 2003-10-28 | Verification Technologies, Inc. | Copy-protected optical media and method of manufacture thereof |
| US7660415B2 (en) | 2000-08-03 | 2010-02-09 | Selinfreund Richard H | Method and apparatus for controlling access to storage media |
| WO2003025546A3 (en) * | 2001-09-19 | 2003-09-18 | Joule Microsystems Canada Inc | A spectrometer incorporating signal matched filtering |
| WO2003025546A2 (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-27 | Joule Microsystems Canada Inc. | A spectrometer incorporating signal matched filtering |
| US7154599B2 (en) | 2001-09-19 | 2006-12-26 | Joule Microsystems Canada, Inc. | Spectrometer incorporating signal matched filtering |
| CN102400456A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-04-04 | 东南大学 | 一种可测试土体荧光强度的环境孔压静力触探探头 |
| CN102841369B (zh) * | 2012-09-06 | 2015-04-15 | 东南大学 | 用于原位检测土体放射性强度的环境孔压静力触探探头 |
| CN102841369A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-12-26 | 东南大学 | 用于原位检测土体放射性强度的环境孔压静力触探探头 |
| WO2015071237A1 (de) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | Büchi Labortechnik AG | Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung einer Schaumentwicklung |
| JP2016538544A (ja) * | 2013-11-13 | 2016-12-08 | ビューヒ・ラボアテヒニーク・アクチェンゲゼルシャフトＢｕｅｃｈｉ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ Ａｇ | 発泡を認識する装置および方法 |
| JP2021036236A (ja) * | 2013-11-13 | 2021-03-04 | ビューヒ・ラボアテヒニーク・アクチェンゲゼルシャフトＢｕｅｃｈｉ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ Ａｇ | 発泡を認識する装置および方法 |
| JP7018495B2 (ja) | 2013-11-13 | 2022-02-10 | ビューヒ・ラボアテヒニーク・アクチェンゲゼルシャフト | 発泡を認識する装置および方法 |
| WO2021074722A1 (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Precision Planting Llc | Soil water collection and analysis systems and related methods |
| EP4040139A1 (de) | 2021-02-05 | 2022-08-10 | Siaap | Optische sonde zur fluoreszenzanalyse in wässrigen medien von organischen molekülen mit mindestens einem fluorophor und ihr anwendungsverfahren |
| FR3119678A1 (fr) * | 2021-02-05 | 2022-08-12 | Siaap | Sonde optique pour analyse par fluorescence en milieux aqueux de molécules organiques presentant au moins un fluorophore et procédé de mise en œuvre |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19617106A1 (de) | Fluoreszenzspektrometrische Meßsonde zur Bestimmung von organischen Fremdstoffen in Wasser und Böden | |
| US5604582A (en) | Methods and apparatus for taking spectroscopic measurements of sediment layers beneath a body of water | |
| DE60206803T2 (de) | Auf optischen fasern basierende vorrichtung für die cavity-ringdown-spektroskopie | |
| DE3232904A1 (de) | Sonde zum automatischen pruefen von oberflaechen | |
| EP0515623A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen und reversiblen messung der konzentration einer chemischen spezies | |
| DE69006648T2 (de) | Messvorrichtung und -verfahren. | |
| DE10327531B4 (de) | Verfahren zur Messung von Fluoreszenzkorrelationen in Gegenwart von langsamen Signalschwankungen | |
| DE102017128290B4 (de) | Messvorrichtung und Messsystem zur Bestimmung des pH-Wertes und Verfahren zum Bestimmen des pH-Wertes | |
| DE3938142C2 (de) | ||
| DE102018204744A1 (de) | Chemische Analysevorrichtung zur Messung der Ionenkonzentration eines Elektrolyten und Verfahren zu ihrem Betrieb | |
| DE102004015946B3 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Raman-spektroskopischen Charakterisierung eines Prozessmediums | |
| DE102013011642B4 (de) | Verfahren zur Bestimmung carbochemisch relevanter Kennwerte von Braunkohlen mittels Fluoreszenz-Photometrie | |
| DE102010041141A1 (de) | Sensor zur Überwachung eines Mediums | |
| DE19631423B4 (de) | Verfahren zum ortsaufgelösten Substanznachweis | |
| Lieberman et al. | Subsurface screening of petroleum hydrocarbons in soils via laser-induced fluorometry over optical fibers with a cone penetrometer system | |
| Leonard | Development of a fiber-optic chemical sensor for multicontaminant monitoring of environmental systems | |
| DE4341016C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Deponieabdichtungssystemen | |
| DE8907431U1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens einer in Wasser gelösten oder dispergierten fluoreszierenden Substanz | |
| DE102007038657B4 (de) | Vorrichtung zur lichtoptischen Spurendetektion von Explosivstoffen | |
| DE19931128A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Korrosionsschutzwirkung von Beschichtungen und Inhibitoren | |
| DE202004007868U1 (de) | Messsonde zur Bestimmung von Eigenschaften flüssiger Proben | |
| Ko et al. | Monitoring pah‐contaminated soil using laser‐induced fluorescence (LIF) | |
| Nielsen et al. | New site characterization and monitoring technology | |
| EP1089068A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Kontaminationen | |
| DE10128449B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung eines Materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
| 8131 | Rejection |