Photometrie Grundlagen

Photometrie

• Photometrie ist die Messung der Absorption von Licht durch eine Substanz.
• Das Lambert-Beer-Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Lichtabsorption und Substanzkonzentration.
• Photometer sind Geräte zur Messung von Lichtabsorption. Verschiedene Bauarten (z.B. Ein- und Zweistrahlphotometer, Spektralphotometer, Filterphotometer) existieren mit jeweiligen Vor- und Nachteilen.
• Monochromatisches Licht wird benötigt, um die Absorption einer bestimmten Wellenlänge zu messen.
• Oxymetrie (Bestimmung der Sauerstoffsättigung) ist ein photometrieähnliches Verfahren.
• Transkutane Pulsoxymetrie misst die Sauerstoffsättigung im peripheren Blut. Dabei werden die Absorption von Licht in unterschiedlichen Wellenlängen gemessen.
• Invasive Oxymetrie mißt die gemischtvenöse Sauerstoffsättigung. Die Messposition, die verschiedenen Wellenlängen und die Verwendung von Kathetern sind zu beachten.
• Photometrieähnliche Verfahren: Reflektometrie, Turbidimetrie, Nephelometrie und Fluorimetrie. Jeder dieser Verfahren unterscheiden sich durch ihre Messprinzipien.
• Flammen(emissions)- und Atomabsorptionsspektrometrie sind weitere Verfahren, die für die Bestimmung von Elementen verwendet werden
• Photometrie ist eine Technik zur Messung der Absorption von Licht, und ist ein wichtiges Werkzeug in vielen Bereichen der Medizintechnik. Zu beachten sind dabei, die verschiedenen Verfahren(spektroskopische, photometrische), Gerätetypen und deren Auswirkung auf die Mess-genauigkeit.

Physikalische Grundlagen

• Die Lichtabsorption von organischen Verbindungen im sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich wird genutzt, um Moleküle anzuregen.
• Spezifische Absorption von Licht entsteht durch das Erreigen von Elektronen zwischen bestimmten diskreten Energieniveaus (Orbitalen).
• Absorbierende Moleküle bestehen aus Chromophoren
• Das Lambert-Beer-Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Absorption und Konzentration. Die Gesetzmäßigkeit ist wichtig bei der Berechnung in photometrischen Messungen.
• Der Aufbau, die Funktion und die verschiedenen Verfahren der Photometrie sind in verschiedenen Bereichen der Analytik und Medizintechnik bedeutungsvoll.

Photometer-Bauarten

• Photometer bestehen aus Lichtquellen, Blenden, Monochromatoren (Filter oder Prismen), Messküvetten, Detektoren und einer Anzeige.
• Einzel- und Zweistrahlphotometer unterscheiden sich durch ihre Strahlengänge.
• Spektralphotometer erlauben die Messung über ein breites Spektrum an Wellenlängen.
• Filterphotometer verwenden Filter zur Auswahl von bestimmten Wellenlängen.

Diodenarraydetektoren

• Diodenarrays sind ein Verfahren zur Messung von Spektren, die aus einer Anordnung von Photodioden besteht.
• Sie ermöglichen die gleichzeitige Messung mehrerer Wellenlängen.
• Die Technik bietet eine hohe Messgenauigkeit und Geschwindigkeit.

Messtechnik der Photometrie

• Die Absorption wird gemessen, indem man den Unterschied zwischen einfallendem und durchgelassenen Licht vergleicht.
• Photometer besitzen verschiedene Bauteile, die zu einer messtechnischen Funktionalität beitragen.

Photometrie-ähnliche Verfahren

• Reflektometrie basiert auf der Messung reflektierenden Lichts.
• Turbidimetrie und Nephelometrie beruhen auf der Messung gestreuter Licht.
• Fluorimetrie misst die Fluoreszenzstrahlung.

Anwendung und Details anderer Verfahren

• Atomabsorption ist ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Elementen
• Flammen(emissions)- beruht auf der Anregung und Emission von Atomen in einer Flamme
• Einzelne Verfahren sind auf verschiedene Bereiche, Anwendungen und Messgegenstände spezifisch zugeschnitten.