Im Bereich der Absorptionsspektroskopie gibt es Techniken wie UV-Vis, Infrarot (IR), NDIR, DDL und Raman. Diese Methoden basieren auf einem einfachen Prinzip: Bestimmte Frequenzen des Lichts werden von Molekülen präzise und gleichmäßig absorbiert. Das bedeutet, dass ein Molekül in einer bestimmten Konzentration Licht bei gleichen Wellenlängen absorbiert, wobei die Menge des absorbierten Lichts in direktem Zusammenhang mit der Konzentration des Moleküls steht. Das Beer-Lambert-Gesetz fasst dieses Konzept in der Gleichung zusammen:
I = I0e-acL
Die Absorptionseigenschaften können sehr unterschiedlich sein. Zum Beispiel sind die UV-Vis-Absorptionsbereiche breit, während die Nahinfrarotspektroskopie (NIR), zu der auch TDL gehört, sehr schmale Wellenlängen aufweist. Diese Enge ermöglicht einen selektiveren Ansatz zur Identifizierung eines bestimmten Analyten in einem Mischgasstrom.
Die Gleichung sagt uns, dass man, wenn man die Absorption von Licht erhöhen möchte – insbesondere bei niedrigen Konzentrationen – entweder die optische Weglänge (OPL), die der Laserstrahl zurücklegt, erhöhen oder die Konzentration der absorbierenden Spezies erhöhen muss.
Im Folgenden werden wir uns mit Möglichkeiten befassen, Messungen für sehr niedrige Analytkonzentrationen mit TDL zu verbessern, indem der OPL durch einzigartige optische Anordnungen erhöht wird, und die Vor- und Nachteile der einzelnen Ansätze untersuchen.