idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
21.05.2024 10:00

Innovative Tiefsee-Analytik schont Umwelt: Die Doppelpuls-LIBS-Technologie

Stefan Gerhardt Referat Kommunikation
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.

    Greifswald, 21. Mai 2024 – Am Meeresgrund lagern große Mengen von wertvollen Mineralien und Metallen, die dringend für moderne Technologien wie E-Autos und Windräder benötigt werden. Bisher ist die Entdeckung der Vorkommen aber sehr aufwendig: Tauchroboter nehmen mit Greifarmen Proben, die dann an Bord eines Forschungsschiffs untersucht werden. Eine innovative Methode eröffnet nun neue Möglichkeiten für die umweltfreundlichere Erforschung unserer Ozeane.

    Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat mit der Laser-induzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) mittels Doppelpulslaser eine Methode zur umweltschonenden Analyse von Materialien in einer Tiefe von 6.000 Metern unter dem Meeresspiegel entwickelt. Gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) in Greifswald wurde das grundlegende Prozessverhalten im Rahmen eines DFG-Projektes untersucht. Die Methode liefert eine präzise Elementanalyse in Echtzeit und ersetzt die aufwendige Probennahme am Meeresboden.

    Die Doppelpuls-Technik nutzt zwei Laserpulse: Der erste Puls erzeugt eine Kavität, also eine Art Hohlraum im Wasser an der Materialoberfläche, der zweite Puls verdampft Material von der Oberfläche und erzeugt ein Plasma, welches die Elemente für die Spektroskop-Analyse enthält. Probleme bereitet dabei der hohe Druck unter Wasser, der es schwierig macht, aussagekräftige Spektren für eine präzise Analyse zu erzeugen.

    Optimiert für den Tiefsee-Einsatz

    Im Zentrum der aktuellen Forschung steht die Analyse von Materialien bei einem Druck von bis zu 600 bar, wie er in Tiefen von 6.000 Metern unter der Wasseroberfläche herrscht und die Nutzung von Laserpulsen mit Energien von bis zu 150 Millijoule. Durch die Anpassung der Laserparameter konnte das Team die Messungen für den hohen Tiefseedruck optimieren. Kurze Verzögerungen von 0,5 Mikrosekunden zwischen den Laserpulsen und die präzise Anpassung der Messstartzeitpunkte für das Spektrometer sind dabei entscheidend für die Qualität der gewonnenen Daten.

    Die Forschungsergebnisse wurden unter anderem in der Fachzeitschrift "Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy" veröffentlicht (DOI:10.1016/j.sab.2024.106877). Das Projekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unter der Projektnummer 454848899 finanziert.


    Originalpublikation:

    https://doi.org/10.1016/j.sab.2024.106877


    Bilder

    llustration eines Tauchroboters, der mittels Laser-induzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) die umweltschonende Analyse von Materialien in der Tiefsee ermöglicht.
    llustration eines Tauchroboters, der mittels Laser-induzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) die umwelt ...

    INP


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler
    Meer / Klima, Physik / Astronomie, Umwelt / Ökologie
    überregional
    Forschungsergebnisse
    Deutsch


     

    llustration eines Tauchroboters, der mittels Laser-induzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) die umweltschonende Analyse von Materialien in der Tiefsee ermöglicht.


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).