5.1.3 Aufbau des Photometers
Das Photometer besteht aus einer Strahlungsquelle mit der Wellenlänge 253,7 nm, der
Meßküvette, dem Photodetektor mit Verstärker und dem Rechner. Eine externe Pumpe
fördert das Probengas durch die Küvette. Die Absorption des vom Strahler ausgehenden UV-
Lichts durch Hg-Atome im Probengas erzeugt am Photometer eine Signaländerung, die der
Konzentration der Probe entspricht.
Als Lichtquelle wird eine elektrodenlose Quecksilber-Niederdrucklampe hoher Brennstabilität
verwendet. Diese Lichtquelle wurde speziell für unsere Quecksilberanalysatoren entwickelt.
Die enorme Lebensdauer der Lampe wird dadurch erreicht, daß sie im Gegensatz zu
Hohlkathoden-Lampen keinerlei Innenelektroden besitzt. Zur Anregung der Strahlungsquelle
wird die Wirkung eines Hochfrequenz-Feldes um den Lampenkörper ausgenutzt. Die
hervorragende Konstanz dieses Hochfrequenz-Feldes und somit der emittierten Strahlung
wird durch eine Regelung über einen Referenzstrahl erreicht. Die Hauptemissionslinie liegt bei
253,7 nm, sie ist extrem schmal. Zur Eliminierung einer Lampendrift infolge von
Temperaturschwankungen ist der Lampenkopf thermostatisiert.
Als Empfänger wird eine UV-sensibilisierte Photodiode eingesetzt. Zusammen mit einem
Vorverstärker bildet sie den UV-Detektor.
Die Küvette ist mit Fenstern aus SUPRASIL versehen und hat eine optische Länge von 230
mm. In der Küvette enthaltene Quecksilberatome bewirken eine konzentrationsabhängige
Schwächung des von der UV-Lampe abgegebenen Meßstrahles.
5.2 Entnahmesonde
Die Entnahmesonde besteht aus einem außerhalb des Kamins angeordnetem Feinfilter und
einem Entnahmerohr, das in den Kamin hineinragt. Das Entnahmerohr kann je nach
Anwendungsfall unterschiedlich gestaltet sein. Das Standardsondenrohr ist ein Edelstahlrohr
mit 8 mm Innendurchmesser, in dem innen ein PFA-Schlauch mit 6 mm Innendurchmesser
eingelegt ist.
Im Feinfilter befindet sich der als Feinfilterfritte ausgebildete Katalysator (der MERCAT®). Der
Katalysator filtert alle bei der Messung störende Stäube aus. Außerdem reduziert der
Katalysator die für die Zerlegung des HgCl2 erforderliche Temperatur in Hg(0) und Cl2 auf ein
Niveau, bei dem eine Rückreaktion mit eventuell im Rauchgas befindlichen HCl unterbunden
ist. Der Katalysator befindet sich in einem Hochtemperaturofen, dessen Temperatur so hoch
ist, daß auch auf Partikeln gebundenes Hg freigesetzt wird.
Hinter dem Feinfilter wird das Meßgas, über einen auf ca. 200 °C beheizten Teflon-Schlauch
zum Meßsystem geleitet.
- 12 -
Meßprinzip