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Introduction / Motivation:

Aktuelle umweltbedingte und politische Aspekte verlangen die Optimierung unterschiedlichster Prozesse in Hinblick auf Effizienz und Schadstoffausstoß. Dieses Ziel lässt sich jedoch nur durch ein tieferes Verständnis der betroffenen Prozesse erreichen. Da es sich bei einem großen Teil dieser Prozesse und gasphasen Prozesse handelt stellen Messmethoden für Gasphasenströmungen ein wichtiges Werkzeug dar. Jedoch hängt die Anwendbarkeit einer Messmethode von unterschiedlichen Eigenschaften ab: Robustheit, nötiger Prozesszugang, Beeinflussung des Prozesses, Messgenauigkeit, Zeit- und Ortsauflösung. Zwar existieren Lösungen mit hoher Orts- und Zeitauflösung ohne Prozessbeeinflussung, jedoch erfordern diese Methoden häufig eine gute Zugänglichkeit des Prozesses und sensible Messtechnik, was sie von vielen industriellen Anwendungen ausschließt. Die derzeit in der Industrie eingesetzten Methoden führen dagegen häufig zu Beeinflussungen des Prozesses oder liefern nicht die nötige Zeit- und Ortsauflösung. Somit stellt eine robuste, zeitlich und örtlich auflösende Messmethode, die den Prozess nicht beeinflusst einen wichtigen Vorteil in der industriellen Forschung dar.

Method and Theory:

Absorptionsspektroskopische Methoden wie tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) und super continuum laser absorption spectroscopy (SCLAS) stellen robuste Messmethoden dar, die zeitlich hochauflösende, genaue und beeinflussungsfreie Messungen von Gasphasenstromungen erlauben. Jedoch erlauben diese Methoden es nicht die Verteilung über dem Absorptionspfad örtlich aufzulösen. Dieser Nachteil kann durch die Anwendung tomographischer Methoden aufgehoben werden. Tomographie erlaubt die Rekonstruktion von örtlichen Verteilungen aus Messungen mehrerer Pfade innerhalb des Messvolumens. Somit sind durch eine Kombination aus Absorptionsspektroskopie und Tomographie die gewünschten Eigenschaften zu erreichten. Die Herausforderungen stellen sich dabei sowohl theoretische Aspekte, wie die Lösung der nichtlinearen tomographischen Rekonstruktion als auch experimentelle Aspekte wie die Einbindung neuer Messmethoden wie der SCLAS. Die daraus resultierenden Methoden sollen auf unterschiedliche reaktive Strömungen angewandt werden.