Hallo zusammen!
Kann mir jemand Literaturtipps oder Hinweise zur Machbarkeit zu
folgender Idee für ein privates Projekt geben:
Ich würde gerne Stoffe (z.B. NaCl) detektieren. Und zwar durch
bestrahlen mit elektromagnetischen Wellen im unteren Mikrowellenbereich
(ca. 2 - 3 GHz). Das Prinzip (Spektroskopie) funktioniert ja mit Hilfe
von Licht bereits und wird auch mit anderen Frequenzen durchgeführt
(z.B. THz-Strahlung). Es geht bei dem Projekt nur um die selektive
Detektion von Stoffen. Die Schaltung wäre z.B. nur auf Kochsalz
ausgelegt.
Idee hierbei: Stoff wird bestrahlt. Ein Teil der Wellen wird
reflektiert, ein Teil der Wellen wird absorbiert. Empfänger empfängt
reflektierten Teil und ein Filter lässt nur den Teil des Spektrums
durch, der bekannterweise von dem zu detektierenden Stoff absorbiert
wird. Ist das was nach dem Filter empfangen wird bedeutend weniger als
im ausgesendeten Signal, dann ist z.B. Kochsalz nachgewiesen.
Glaub ihr, dass das privat machbar ist?
Kann mir jemand Literatur empfehlen?
Wird das Verfahren in dem von mir angedachten Frequenzbereich bereits
irgendwo verwendet?
Vielen Dank schon mal für die Antworten!
Beste Grüße,
Siggi.Nal
Laß es lieber.
Wenn du es umbedingt willst, eine Mikrowelle strahlt mit 2.455 MHz
und lässt sich auch gut mit Wlan Karten detektieren. Eventuell reicht
dir
auch die Wlan Stärke des Senders aus. Aber nicht dann meckern, wenn
Nachtbar
seine Microwelle einschaltet, und es dir das Messergebnis verfälscht,
oder
er die Beamten wegen deiner Strörstrahlung herbestellt.
Hallo chris,
den Frequenzbereich habe ich mir deshalb rausgesucht, da es (dank WLAN
und ähnlicher Technologien :) ) reichlich Quellen zu Schaltungen etc.
gibt. Dazu kommt, dass diese Frequenz rechtlich relativ unproblematisch
ist. Was die abgestrahlte Leistung angeht, wollte ich nicht mit dem
Mikrowellenofen in der Küche konkurrieren. :) Da würden mir die
entsprechenden Behörden den Hals umdrehen.
Aber um das ganze etwas zu präzisieren:
- die verwendeten Antennen hätten eine stark ausgeprägte
Richtcharakteristik
- die Entfernung zur Probe würde max. 20 cm betragen.
Angenommen mein Empfänger würde ein Signal eines fremden Störers
empfangen, dann wäre dieses durch die Richtcharakteristik der Antennen
sehr schwach und könnte mit mathematischen Hilfsmitteln eliminiert
werden. Falls die Abweichungen doch zu kräftig wären könnte man ja auch
- theoretisch wohlgemerkt - die Frequenz ein wenig variieren und nochmal
messen. Dann liessen sich Störeinflüsse von aussen bestimmt eliminieren.
Ich weiß nicht ob der von Dir erwähnte Umbau (?) einer WLAN-Karte den
gewünschten Erfolg bringen würde. Einer solchen Lösung fehlt es mit
Sicherheit an Genauigkeit. Selbst wenn eine blosse Detektion des Stoffes
damit noch gehen würde, dann wäre bei einer quantitativen Bestimmung der
Stoffmenge sicher Schluss.
Mehr Tipps? :)
Siggi.Nal
Naja, prinipiell sollte es funktioniere. Ich wollte auch keine Lösung,
ich habe lediglich gefragt ob jemand sowas ähnliches schon mal gemacht
hat und mir eventuell Anhaltspunkte in Form von Literatur, etc. geben
könnte um mich entsprechend in die Thematik einzulesen.
Wenn das so rübergekommen ist, als wollte ich hier eine fertige Lösung
"erschnorren", dann kann ich nur sagen "Sorry!". Ich bin momentan bei
der Recherche - vor allem in Bezug auf die physikalischen Sachverhalte -
und drehe mich irgendwie im Kreis.
Hallo.
Du willst Raman-Spektroskopie betreiben. ;-)
Siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Raman-Spektroskopie> Idee hierbei: Stoff wird bestrahlt. Ein Teil der Wellen wird> reflektiert, ein Teil der Wellen wird absorbiert. Empfänger empfängt> reflektierten Teil und ein Filter lässt nur den Teil des Spektrums> durch, der bekannterweise von dem zu detektierenden Stoff absorbiert> wird. Ist das was nach dem Filter empfangen wird bedeutend weniger als> im ausgesendeten Signal, dann ist z.B. Kochsalz nachgewiesen.
Nee, so einfach isses leider nicht.
Einfach nur auf die Dämpfung eines Stoffes bei einer Frequenz zu
vertrauen, ist ein bisschen wenig.
Weil nur die Dämpfung alleine kann ja genausogut von einem anderen Stoff
verursacht werden.
Der gleiche Stoff, aber mit vielen Poren darin, hätte weniger Dämpfung.
Was bedeuten unterschiedliche Dicken Deines zu untersuchenden Stoffes?
Richtig: Unterschiedliche Däpfung.
Ebenso gilt dies für Verunreinigungen. Besonders böse: Leitfähige, gar
metallische Beimengungen.
Auch Wasseraufnahme ist ein Problem.
Was ist mit anisotropen Materialien?
Unter sehr eng begrenzten Randbedingungen (nur wenige, immer gleiche und
immer gleich geformte Materialien in immer gleicher Position) könnte ich
mir aber vorstellen, das Du etwas brauchbares zusammen bekommst, wenn Du
bei vielen verschiedenen Frequenzen misst, und die unterschiedlichen
Dämpfungen untereinander ins Verhältnis setzt, und dann so was ähnliches
daraus machst wie einen Hash-Code, und beobachtest, ob der sich
verändert.
Hast Du es schon getestet? Ich würde ja angehängten Testaufbau
vorschlagen, ist natürlich stark vereinfacht. Das Behältinis mit dem
NaCL muß zwischen Sender und Spekki. Die Antennen müssen natürlich
Richtantennen sein. Das ganze wird bei 2,4 GHz sicher etwas unhandlich.
Ich sage es funktioniert mit Sicherheit nicht. Die Wellenlinien sind
viel zu lang.
Es gibt mehrere solche Messungen. Auch mit Magnetfeld. Wasser ist ganz
schlecht, das es absorbiert. Also entweder trockenes Pulver, oder falls
waessrig, dann gefroren. Zuhause macht man sowas nicht, die
Anforderungen sind viel zu hoch. Es gibt CW Messungen und Gepulste. Ein
guenstiges Geraet geht fuer 30k, ein Highend fuer eine Million.
