Zur Analyse von festen, flüssigen und gasförmigen Materialien vor Ort. | Tübingen. Ein deutlich kleineres, preisgünstigeres und leistungsfähigeres tragbares Spektrometer macht Furore. Spektralanalysen können nun vor Ort gemacht werden, müssen nicht mehr ins Labor, was Zeit und Kosten spart.
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Es ist so klein wie eine Kosmetiktasche, aber leistungsfähig wie ein tonnenschweres Laborgerät: Das neue Nahinfrarot-Spektrometer, das Wissenschafter des Fraunhofer-Instituts IZM, Chemnitz, der TU Chemnitz und des Unternehmens Colour Control GmbH konstruierten. Weil es mit 10 x 6 x 8 Zentimetern denkbar handlich ist, stehen ihm zahlreiche neue Anwendungsbereiche offen. Mit einem solchen Klein-Spektrometer können vor Ort feste chemische Gemische, Flüssigkeiten oder Gase auf ihre Bestandteile untersucht werden.
Besonders Zoll- und Polizeibeamte auf der Suche nach Rauschgift, Amphetamin-Tabletten oder Haschisch können damit in den Lkw klettern, verdächtige Tablettenröhrchen aufschrauben und beleuchten. Das von einer Lichtquelle angestrahlte Objekt reflektiert dieses Licht, das vom in der Nähe befindlichen Spektrometer aufgenommen wird. In dessen Inneren wird es in seine Spektralfarben zerlegt, die von einem extrem hellen, beweglichen Mikrospiegel zum Detektor hinter dem Austrittsspalt gelenkt werden. Zusätzlich wird der Mikrospiegel leicht bewegt, wodurch die Wellenlängen der Proben sich verändern und ein für das zu analysierende Objekt spezifisches Spektrum ergeben.
Eine angeschlossene Software vergleicht das neue Spektrum mit dem anderer, gespeicherter Proben und der Beamte wird rasch über die chemische Zusammensetzung informiert.
Eigene Zusätze, Rauschgift oder andere verbotene Substanzen werden sofort erkannt. Musste bisher das Untersuchungsmaterial ins Labor eingeschickt und dort analysiert werden, wodurch viel Zeit verging, so erfolgen die Analysen mit dem tragbaren Gerät nunmehr sekundenschnell. Möglicherweise hat man also ein passendes Instrument gefunden, um dem grenzüberschreitenden Drogen- und Amphetamin-Schmuggel wirkungsvoll zu begegnen.
Auch Umweltschutz und Industrie profitieren
Ideal ist das neue tragbare Instrument auch aus ökonomischen Gründen. Es kostet nach Auskunft von Fraunhofer-Wissenschafter Ray Saupe nur noch ein Viertel des Kaufpreises bisher handelsüblicher Geräte. Saupe zählt eine Reihe wesentlicher Einsatzfelder rasch auf: Lebensmittelkontrollen beziehungsweise Qualitätskontrollen bei der Herstellung von Lebens- und Futtermitteln. Da es chemisch-biologische Verunreinigungen besonders gut erkennt, kann es auch zur Analyse von Gewässerproben mit schnellem, konkretem und korrektem Ergebnis eingesetzt werden, ebenso wie für Klärschlamm.
Mit einer mobilen Spektralanalyse lassen sich weiterhin Recycling-Prozesse aus nächster Nähe verfolgen und Polymere können differenziert werden. Schließlich fehlen auch landwirtschaftliche Anwendungen nicht wie Bestimmung des Proteingehalts von Nahrung oder des Feuchtigkeitsgehalts von Getreide.
Sogar auf medizinischem Gebiet, berichtet Saupe, habe man das Gerät testweise eingesetzt, um den Fettgehalt in gefriergetrockneten Stuhlproben zu ermitteln. Diese Aussage ermöglicht Rückschlüsse auf vorliegende Erkrankungen des Verdauungstrakts und die Wirkung von verabreichten Medikamenten.