Titel: Physically-Based Models for the Analysis of Raman Spectra (Aachener Beitr�ge zur Technischen Thermodynamik Series)
Verlag: Verlag G. Mainz
Erscheinungsjahr: 2020
Sprache: Englisch
ISBN-10: 3958863191
ISBN-13: 9783958863194
Einband: Softcover
Zustand: New

�ber diesen Titel

Inhaltsangabe

Die Spektroskopie hat in den letzten Jahren sowohl f�r wissenschaftliche Fragestellungen als auch im industriellen Einsatz immer mehr an Bedeutung gewonnen, um Gemisch-Zusammensetzungen quantitativ zu bestimmen. Mit der zunehmenden Verbreitung stellt sich die Frage, wie die gewonnenen Daten optimal genutzt werden k�nnen. Neben statistischen Verfahren wie Partial Least Squares (PLS) hat sich die Methode des Indirect Hard Modeling (IHM) zur Spektrenauswertung etabliert. IHM ist ein nichtlineares Verfahren und kann daher nichtlineare Effekte wie Peakverschiebungen besonders gut ber�cksichtigen. In dieser Arbeit wird IHM weiterentwickelt, um eine Anwendung auf neue Fragestellungen zu erm�glichen. Da IHM nichtlineare Effekte schon in der Spektrenauswertung ber�cksichtigt, wird eine lineare Kalibrierung m�glich, die die direkte Proportionalitat des Raman-Signals zur Konzentration einer Komponente ausnutzt. Dieses lineare Kalibriermodell eignet sich sehr gut zur Extrapolation. Daher bietet sich IHM an, wenn es darum geht, reaktive Gemische zu untersuchen, in denen oft nur bin�re Randsysteme zur Kalibration herangezogen werden k�nnen. Bisher lassen sich reaktive Systeme mit Zwischenkomponenten jedoch nur mit Hilfe von thermodynamischen Modellen kalibrieren. In der vorliegenden Arbeit wird ein Vorgehen vorgestellt, das eine Kalibration allein anhand von Reaktionsmechanismus sowie von St�chiometrie und Elektroneutralit�tsbedingung erm�glicht. Spektrale Untergr�nde, z.B. Fluoreszenzen, lassen sich im Rahmen von IHM durch Spektrenvorbehandlung oder Untergrundmodelle behandeln. Allerdings sind Untergrundsignale trotzdem eine h�ufige Fehlerursache. Ableitungen von Spektren werden in statistischen Verfahren seit langem genutzt, um breitbandige Untergrundsignale von schmalbandigen Ramansignalen zu trennen. Daher wird IHM in dieser Arbeit so angepasst, dass sich auch die erste Ableitung eines Spektrums auswerten l�sst. In der Kalibration von IHM werden im Wesentlichen nur relative spektrale Intensit�ten der beteiligten Stoffe ber�cksichtigt. Um die Information der Kalibrationsspektren vollst�ndiger zu nutzen, wird in dieser Arbeit ein Verfahren gezeigt, das die Peakfreigabe von IHM durch eine feste konzentrationsabh�ngige Parametrisierung der nichtlinearen Effekte ersetzt. Die �blichen Peakmodelle spiegeln die Physik in einem Detektor nur unzureichend wider. Das kann bei schmalen Peaks dazu f�hren, dass sich die Intensit�t des modellierten Peaks durch Peakverschiebung �ndert. Um dieses unphysikalische Verhalten zu korrigieren, wird in dieser Arbeit ein neues Peakmodell vorgestellt, welches sich n�her an der Physik im Detektor orientiert.

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Conor Kenny

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