Photonenkreuzkorrelationsspektroskopie
Synonym
- Photon cross-correlation spectroscopy (PCCS)
Definition
Bemerkungen
- Eines der größten Probleme der PCS ist ihre Empfindlichkeit gegenüber
Mehrfachstreuungen in der Probe, da diese nicht erkannt werden können und
sie somit automatisch das Messergebnis verfälschen müssen. Um
Mehrfachstreuungen zu vermeiden, muss daher bei sehr niedrigen
Konzentrationen gemessen werden.
- Die PCCS umgeht das Problem der Mehrfachstreuung sehr elegant, indem sie
das eingestrahlte Licht auf zwei Strahlen aufteilt. Diese werden nun unter
leicht unterschiedlichen Winkeln in die Probe eingeleitet. Treffen sie dort
auf ein Teilchen so werden sie beide gestreut. Die gestreuten Photonen
werden nun über zwei, ebenfalls leicht versetzt angeordnete Detektoren
registriert.
- Kommt an beiden Detektoren ein praktisch identisches Signal an, so wird
davon ausgegangen, dass die Signale auch genau denselben Ausgangspunkt und
dieselbe "Geschichte" haben. Dies kann, da die Strahlengänge der Lichtwege
unterschiedlich waren, eigentlich nur auftreten, wenn es nur einen
Streuprozess gegeben hat.
- Kommt an den beiden Detektoren ein unterschiedliches Signal an, so wird
davon ausgegangen, dass die "Geschichte" der empfangenen Signale sich
voneinander unterscheidet, z.B. dadurch, dass ein Lichtstrahl den Detektor
direkt erreicht hat, während auf dem anderen Lichtweg eine weitere Streuung
an einem anderen Partikel stattgefunden hat.
- Die Signale, die nicht identisch auf beiden Detektoren eintreffen sind
also mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Mehrfachstreuung betroffen und
werden nun per Computer ausgeblendet. Es bleiben somit für die Auswertung
nur noch die tatsächlich durch Einfachstreuung entstandenen Signale, was die
Genauigkeit der Messung deutlich erhöht und die
Konzentrationsempfindlichkeit (nicht die analytische Empfindlichkeit!)
deutlich vermindert.
Vorteile
- Weitgehend konzentrationsunabhängige Messung nur von tatsächlich
auswertbaren Signalen
- Erhebliche Reduktion von Störungen durch verschmutze Küvetten
Nachteile
- Etwas höherer apparativer Aufwand
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