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Projektbeispiel: Prototypengerät zur Qualitätskontrolle von Erdölen
2009 wurde in einer interdisziplinären Zusammenarbeit des IAMP mit dem ZPP Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung, ICP Institute of Computational Physics und ZSN Zentrum für Signalverarbeitung und Nachrichtentechnik ein Prototyp eines Analysegeräts für Erdöle entwickelt.
Die Projektaufgabe bestand darin, dass in Saudi-Arabien erfundene Verfahren in einem robusten und einfach zu bedienenden Gerät zu implementieren.
Spezifischer Fingerabdruck für jedes Öl
Werden Öle mit einem hochenergetischen kurzen Laserpuls (5 MW Peak über 5 ns) im ultravioletten Bereich (266 nm) beleuchtet, so fluoreszieren sie in einem für jedes Öl typischem Wellenlängenbereich (zwischen 266 und 700 nm) über eine Zeitdauer von circa 20 ns. Die Abklingzeit des „Nachleuchtens“ ist abhängig von der emittierten Wellenlänge und der Art des Öls. Daraus ergibt sich für jedes Öl ein eigenes typisches zeitabhängiges Emissions-Spektrum. Das Spektrum kann dargestellt werden, indem die gemessenen Intensitäten über der Wellenlänge und der Zeitachse mit Höhenlinien aufgetragen werden (siehe Abbildung 1 links). Es entsteht ein spezifischer „Fingerabdruck“ des untersuchten Öls
Einsatz in Saudi-Arabien
Die Art des Erdöls oder der Verunreinigung durch fremde chemische Substanzen können durch Vergleiche der „Fingerabdrücke“ in wenigen Sekunden bestimmt werden. Das Verfahren ist für die Qualitätskontrolle von Ölen - und eventuell auch anderen Flüssigkeiten - geeignet. Das an der School of Engineering entwickelte Gerät ist seit Mitte 2010 in Saudi-Arabien erfolgreich im Einsatz. In laufenden Folgeprojekten wird das Gerät weiterentwickelt.