Lichtleiterfluorimeter

Das Lichtleiterfluorimeter wurde entwickelt, um Strömungen im Grundwasser zu erforschen. Die Strömungsgeschwindigkeiten sind dabei in der Regel gering und die Meßdauer entsprechend lang. Typische Experimente dauern Stunden bis Wochen. Daher ist ein Verfahren gefragt, das ohne weitere Wartung die Meßdaten selbsttätig aufnimmt und zwischenspeichert. Die Lichtleiterfluorimeter können unter bestimmten Bedingungen auch in Oberflächengewässern, Kläranlagen etc. eingesetzt werden.

Das Messprinzip

Messungen an Strömungen im Grundwasser werden typischerweise mittels Markierung durch Farbstoffe durchgeführt. Es wird eine bekannte Menge eines Farbstoffs an einem Ort in das Grundwasser eingebracht und an einem anderen Ort gewartet, bis der Farbstoff dort ankommt. An dem Meßort wird der Farbstoff über einen gewissen Zeitraum verteilt auftreten. Daher muß man die Farbstoffkonzentration über einen längeren Zeitpunkt beobachten.

Bisher war die einzige Möglichkeit eine Probennahme in regelmäßigen Zeitintervallen und deren Analyse im Labor. Ein Lichtleiterfluorimeter kann dieses Personal- und kostenintensive Verfahren deutlich vereinfachen bzw. verbilligen. Die Farbstoffkonzentration wird in-situ gemessen. Die Meßergebnisse liegen in digitaler Form vor und können so problemlos mittels EDV weiter verarbeitet werden.

Das Fluorimeter erzeugt mittels einer Lichtquelle das Licht, mit dem der Farbstoff zur Fluoreszenz angeregt wird. Je nach Farbstoff sorgt ein Farbfilter vor der Lichtquelld für die Eingrenzung des optischen Spektrums. Bisher wurden die Fluorimeter mit den Farbstoffen Uranin, Eosin und Rhodaminen getestet. Andere Farbstoffe sind auf Wunsch möglich.

Das Licht wird durch einen Lichtleiter an die Meßstelle gebracht. Das Fluoreszenzlicht wird ebenfalls durch einen Lichtleiter zum Detektor geführt, der ebenfalls mit einem Farbfilter ausgestattet ist. Der Detektor selbst besteht aus einem hochempfindlichen Photomultiplier. Nach einer weiteren Verstärkung des Signals wird dieses dem Digital-Analog-Umsetzer zugeführt. Das Digitale Signal wird dann -je nach Gerät- entweder im geräteeigenen Speicher abgelegt, oder direkt auf einer Schnittstelle an einen PC ausgegeben.

Die Sonden

Durch Verwendung von Lichtleitern können auch Messungen an sehr kleinen Brunnen bzw. in kleinen Versuchsaufbauten vorgenommen werden. Die Bilder Zeigen die Sonden im Größenvergleich zu einem Streichholz.

Die Länge der Lichtleiter kann bis zu 10 Metern betragen. Bei größeren Längen wird das Signal durch Lichtabsorption in der Faser gedämpft.

Näheres zu verschiedenen Sondentypen finden Sie hier