Neue Technologie zur Nanopartikelmessung
Jülich, 10. April 2025
Neues optisches System setzt neuen Standard für die Überwachung der Luftqualität in Industrie und Forschung
Jülich — Forschende des Instituts für Klima- und Energiesysteme: Troposphäre (ICE-3) am Forschungszentrum Jülich entwickeln gemeinsam mit dem führenden Anbieter von Präzisionsmessinstrumenten, TSI Incorporated, eine innovative Technologie zur Messung luftgetragener Nanopartikel, auch ultrafeines Aerosol genannt. Das innovative Messgerät soll eine schnelle, präzise und kostengünstige Überwachung der Luftqualität ermöglichen, insbesondere in sensiblen Umgebungen wie Reinräumen der Halbleiterindustrie oder industriellen Arbeitsplätzen.
Nanopartikel sind winzige Verbünde von Atomen oder Molekülen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Sie können gesundheitliche Risiken oder Probleme in sensiblen Produktionsprozessen verursachen und Belastungen für Mensch und Umwelt darstellen. Luftgetragen können sie in die Atemwege gelangen und in empfindlichen Bereichen wie Reinräumen Störungen hervorrufen. Eine präzise Messung ihrer Konzentration ist entscheidend.
Von der Luftfahrt bis zur Industrie: Eine vielseitige Lösung
Die Entwicklung dieser neuen Technologie wurde ursprünglich durch den Wunsch angestoßen, eine ungiftige und nicht brennbare Arbeitsflüssigkeit für Kondensationspartikelzähler zu finden, die auch auf Flugzeugen eingesetzt werden kann. Dies war die Initialzündung für die Entwicklung einer Lösung, die sowohl effektiv als auch sicher in der Anwendung ist. In diesem Kontext trägt auch das europäische Forschungsprojekt IAGOS (In-service Aircraft for a Global Observing System) zur Erhebung wichtiger klimarelevanter Daten aus der Luft bei, was die Relevanz der Technologie zusätzlich unterstreicht.
Neuartige Methode zur Detektion von Nanopartikeln
Die neue Lösung kombiniert TSIs optisch gestützte Detektionsmethoden mit der patentgeschützten Jülicher Technologie zur Vergrößerung von Aerosolpartikeln. Eine spezielle Substanz lagert sich an die Partikel an, um sie zu vergrößern. Dadurch wachsen die Partikel auf eine Größe an, die sie mit optischen Methoden detektierbar macht. So ist selbst in anspruchsvollen Umgebungen wie Reinräumen oder unter verringertem Druck eine präzise Messung möglich.
Im Vergleich zu herkömmlichen Kondensationspartikelzählern verzichtet das neue System auf schädliche Arbeitsflüssigkeiten, die üblicherweise zur Vergrößerung der Partikel verwendet werden. Das Ergebnis ist eine sicherere, effizientere und kostengünstigere Lösung für Anwendungen wie Filterprüfungen, Emissionstests in der Automobilindustrie oder die Umweltüberwachung.
Das Projekt wird durch den Innovationsfonds des Forschungszentrums Jülich unterstützt.
TSI Incorporated: Jahrzehnte der Expertise in Messmethodik
TSI Incorporated entwickelt seit mehr als 60 Jahren Messinstrumente. Das Unternehmen bietet innovative Lösungen für verschiedene Branchen, darunter Umweltüberwachung, Gesundheit Arbeitsschutz und Aerosolwissenschaft. TSI Incorporated, mit Hauptsitz in Shoreview, Minnesota USA, ist ein weltweit tätiges Unternehmen mit einer Niederlassung in direkter Umgebung: Aachen.
IAGOS: Global Atmospheric Insights durch kommerzielle Luftfahrt
IAGOS (In-service Aircraft for a Global Observing System) ist eine europäische Forschungsinfrastruktur für die globale Beobachtung der Zusammensetzung der Atmosphäre durch Verkehrsflugzeuge. Das Projekt wird durch Forschende am ICE-3 des Forschungszentrum Jülich und des CNRS in Frankreich koordiniert. Im Rahmen dieses Projekts werden seit über 30 Jahren neuartige Messinstrumente entwickelt und wertvolle atmosphärische Messdaten erhoben, die wesentlich zur globalen Klimaforschung beitragen.
Weitere Informationen
Forschungsgruppe Globale Beobachtung
IAGOS - Monitoring for Climate Change
Contacts
Prof. Dr. Andreas Petzold
Leading Scientist Head of department "Global Observation"
- Institute of Climate and Energy Systems (ICE)
- Troposphäre (ICE-3)
Gebäude 05.2 /
Raum 3048
Raum 3048
+49 2461/61-5795
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Letzte Änderung: 17.04.2025