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Horiba: Quantenkaskaden-Laser spürt Abgasbestandteile genauer auf

Auf der Automotive Testing Expo im Juni 2010 präsentierte Horiba Europe mit dem Emissionsmessgerät Mexa-1400QL-NX ein neues Instrument zur Messung der Gase NO, NO2, NH3 und der N2O-Verbindungen.

Im Vergleich mit anderer auf dem Markt erhältlicher Messtechnik überzeuge die auf der Quantenkaskadenlasertechnik (QCL) basierende Lösung durch ihre signifikant verbesserte Messleistung. Diese werde durch einen erheblich erweiterten Messbereich, eine etwa 20-fach verbesserte Auflösung sowie eine stärkere Sensibilität und Selektivität, selbst bei geringen Konzentrationen, realisiert.

Die neue Methode kann für Tests an Otto- und Dieselmotoren, aber auch für alternative Kraftstoffe eingesetzt werden. Somit sei sie ideal bei der Entwicklung von Abgasnachbehandlungssystemen einzusetzen. Außerdem wird das Analysegerät durch ein System zum Vorheizen der Proben ergänzt, so dass eine kurze Reaktionszeit des Lasers (sogar bei der NH3-Messung) möglich sei und die Euro-VI-Grenzwerte erfüllt würden.

Die immer geringeren Schadstoffkonzentrationen im Abgas führen die bisherige Prüf- und Messtechnik an ihre Grenzen der Messgenauigkeit. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat das japanische Unternehmen das neuartige Messverfahren auf Basis eines Quantenkaskadenlasers (QCL) entwickelt. Laut Firmenangaben wurde die Wirksamkeit der QCL-Technik während der Entwicklung des Instruments in diversen Versuchsreihen bei allen drei gängigen Abgastestverfahren nachgewiesen. Sowohl bei der verdünnten als auch bei der Roh- und Beutelmessung zeichnete sich das Instrument durch seine äußerst exakten und reproduzierbaren Messergebnisse aus und ist den derzeit erhältlichen Messtechniken durch seinen universellen Anwendungsbereich überlegen.

Im Vergleich zur Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) seien die Messergebnisse der QCL-Technik bei geringen Konzentrationen bedeutend genauer und erlaubten einen breiteren Dynamikbereich der Messungen. Durch die etwa 20-fach verbesserte Auflösung des Absorptionsspektrums sei das QCL-Messgerät weniger querempfindlich für Interferenzen anderer Gase wie CO, CO2, CH4, H2O und Hydrocarbonate. Dank der verbesserten Sensibilität und Selektivität könnten auch die störenden Einflüsse des vorhandenen NH3 bei NOx-Messungen nach dem Standardverfahren für NO- und NO2-Messungen, der Chemolumineszenz-Analyse (CLA), ausgeschaltet werden.
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