Immer richtig messen – dank lumineszierender Einkristalle

Forscher entwickeln ein beinah ewig stabiles Referenzmaterial zur Kalibrierung von Spektrometern

05.07.2018 - Deutschland

Ein Referenzmaterial zur Kalibrierung, das beinah ewig stabil bleibt? Die FH Münster und das Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe Edelsteine/Edelmetalle (FEE) haben es zumindest für optische Spektrometer gefunden, mit denen Lampen sowie LED als auch geeignete Leuchtstoffe für diese Lichtquellen charakterisiert werden: Einkristalle.

„Die ersten Anfragen sind bereits bei uns eingegangen“, berichtet Projektleiter Dr. Daniel Rytz vom FEE, das die Küvetten mit eingefasstem Einkristall schon bald produzieren möchte. „Weltweit werden jährlich bis zu 100.000 Spektrometer verkauft, die alle kalibriert werden müssen. Die Nachfrage ist auf jeden Fall da.“

An der FH Münster arbeitet Prof. Dr. Thomas Jüstel, Dekan des Fachbereichs Chemieingenieurwesen, zusammen mit seinem Doktoranden Patrick Pues und Dr. Sebastian Schwung vom FEE an dem Projekt. „Die Materialien miteinander zu vergleichen ist die Idee dahinter“, sagt Jüstel, „Einkristalle sind entgegen herkömmlicher Kalibrierungsmaterialien wie Glaskörpern oder organischen Referenzen über Jahre stabil. Und auch die Form ist als Referenzmaterial von Vorteil, da der Einkristall die gleichen physikalischen Eigenschaften in alle Raumrichtungen aufweist.“

Ein gelb-leuchtender Einkristall ist bereits fertig und besteht aus Yttrium-Aluminium-Granat in Kombination mit dreifach positiv geladenem Cer. Jetzt sollen noch grüne und rote Einkristalle aus anderen Materialien gezogen werden, um das jeweilige Spektrum abdecken zu können. „Das dauert jeweils zwischen vier und sechs Wochen“, sagt Jüstel und soll Inhalt eines bald beginnenden gemeinsamen Forschungsprojekts sein, bei dem auch Prof. Dr. Ulrich Wittrock vom Fachbereich Physikalische Technik mitwirkt. Außerdem will das Forschungsteam die Konstruktion der Küvette mit Einkristall weiter ausoptimieren und Probleme in der Anwendung verbessern.

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