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PID-Lampen überwachen die Luftqualität am Flughafen London Heathrow

Luftverschmutzung durch Ozon, Stickstoffdioxid, flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und Feinstaub, vorwiegend aus Fahrzeugemissionen, belastet die Umwelt und beeinträchtigt die Gesundheit der Menschen. Sie kann sogar zu einer verringerten Lebenserwartung führen. Echtzeitüberwachung der Luftqualität ist wichtig, um die Faktoren der Luftverschmutzung besser zu verstehen.

Das Sensornetz

Das Sensornetz zur Überwachung der Luftqualität (Sensor Network for Air Quality - SNAQ) misst die durch Straßen- und Luftverkehr verursachte Luftverschmutzung am Flughafen London Heathrow. (Copyright: Heraeus Noblelight GmbH, Hanau /Germany)

Derzeit wird am Londoner Flughafen Heathrow und in dessen Umgebung ein neues Instrumentensystem getestet. Das Sensornetz zur Überwachung der Luftqualität (Sensor Network for Air Quality - SNAQ) mit 50 Stationen wurde installiert, um die durch Straßen- und Luftverkehr verursachte Luftverschmutzung am Flughafen Heathrow zu messen.

Die kleinen batteriebetriebenen Instrumente sind an Laternenmasten befestigt und enthalten eine Reihe von Sensoren, die verschiedene Gase, flüchtige organische Verbindungen und Feinstaub messen. Das System funktioniert drahtlos mittels Datenübertragung über GPS und GRPS an einen zentralen Server.

Das Projekt wird vom British Natural Environment Research Council (NERC) finanziert und läuft von 2011 bis 2013. Ziel ist es, neue Einsichten in die Dynamik von Luftverschmutzungen zu gewinnen und das Potenzial eines Sensorennetzwerks zur Charakterisierung der Luftqualität im städtischen Umfeld aufzuzeigen. 

"Letztlich könnte dies zu einer Verknüpfung von Verschmutzungsereignissen und deren Einfluss auf die menschliche Gesundheit führen", erklärt Professor Roderic Jones von der Chemischen Fakultät der Universität Cambridge, dem Hauptinitiator des SNAQ im LHR-Projekt. Heraeus Noblelight, ein führender Hersteller von Speziallichtquellen, liefert die Lampen (PID-Lampen), die in den Photoionisationsdetektoren der SNAQ-Sensoren verwendet werden.

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Luftanalyse und Immissionsschutz mit PID-Lampen

Die Messung flüchtiger organischer Verbindungen mit mobilen Photoionisationsdetektoren ist ein wirtschaftlicher Weg, um Verschmutzung und Luftqualität in Städten zu überwachen. Die PID-Technologie ermöglicht den schnellen Nachweis mit einer Empfindlichkeit im ppb-Bereich. PID-Lampen von Heraeus liefern eine lange Lebensdauer und spektrale Reinheit für kostengünstige und reproduzierbare Analysen.

Photoionisation bedeutet die Absorption energiereicher Photonen durch ein Molekül, wodurch dieses ionisiert wird. Der durch die Photoionisierung im Detektor erzeugte Strom ist proportional zur Konzentration des Moleküls und bietet daher eine einfache Methode zur quantitativen Bestimmung einer Vielzahl von Verbindungen.

Die Methode ist zerstörungsfrei, so dass sie in Verbindung mit anderen nachgeschalteten Detektoren angewendet werden kann, um das Spektrum der Analysen zu erweitern. Die Photonen ionisieren nur Moleküle, deren Ionisierungsenergie geringer als die Energie der Photonen ist.

Heraeus stellt PID-Lampen mit unterschiedlichen Photonenenergien her, so dass einige Verbindungen bei der Messung unterschieden werden können. Kürzlich wurde eine Lampe mit 10,0 eV auf den Markt gebracht, die sich speziell für die Messung von Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylolen (BTEX) eignet.

Entwickungs- und Herstellungskompetenz

Heraeus hat die Materialien zur Herstellung von PID-Lampen sorgfältig ausgewählt und eingehend getestet, um eine hohe Qualität zu gewährleisten. Die von Heraeus entwickelten Herstellungsverfahren garantieren beispiellose Leistung und konsistente Ergebnisse über die gesamte Lampenlebensdauer. Die Verwendung von MgF2-Einkristallglasscheiben verbessert die Transmission und verlängert die Lebensdauer. Eine hohe Reinheit des Gasspektrums während der gesamten Lebensdauer der Lampen wird durch den Einsatz eines speziellen internen Reinigers erreicht.

Heraeus stellt ein breites Sortiment von PID-Lampen für Standard- und kundenspezifische Anforderungen sowohl als HF- als auch als DC-Versionen her. Für tragbare Detektoren sind HF-Versionen die beste Wahl, da sie kleiner sind und weniger Energie benötigen, während DC-Geräte für Laborinstrumente bevorzugt werden.

Kunden können auch von der Entwicklungserfahrung profitieren, da das technische Team von Heraeus mit OEMs zusammenarbeiten und das Produkt an deren spezielle Anforderungen in Bezug auf Abmaße und Leistung anpassen kann.

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