Modulation der Analyt-Konzentration zur Verbesserung analytischer Systeme

Abstract

Eines der Grundprobleme der Analytik sind ständig zu senkende Nachweisgrenzen der zu untersuchenden Substanzen. Diese werden jedoch üblicherweise durch das Rauschen begrenzt. Aus diesem Grunde wird seit vielen Jahren versucht, durch verschiedene Ansätze das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. In der Entwicklung neuer Analyse-Verfahren spielen Modulationstechniken eine entscheidende Rolle. Durch frequenzselektive Verstärkung, wie beispielsweise bei einem Lock-In-Verstärker, können die Effekte des Rauschens reduziert werden. Dieses Verfahren wird schon seit vielen Jahren erfolgreich in der spektroskopischen Analytik eingesetzt. Hierbei wird das anregende Licht moduliert, wodurch das Signal der Probe die entsprechende Modulationsfrequenz erhält. Dadurch kann das Probensignal eindeutig vom Rauschen unterschieden werden. In diesem Beitrag soll eine neue Variante zur Modulation des anregenden Lichts diskutiert werden, nämlich die Modulation der Konzentration des Analyten selbst. Das Signal der modulierten Analyt-Moleküle kann ebenfalls im Lock-In-Verstärker beobachtet werden. Dadurch kann die Nachweisgrenze um ca. zwei Größenordnungen reduziert werden.