Vermutung: Alkohol in der ausgeatmeten Luft führt zu einem veränderten
Infrarot-Absorptionsspektrum im Vergleich zu alkoholfreier Luft.
Problem: Wasserdampf könnte, ebenso wie andere Substanzen in der
Atemluft, die Infrarotabsorption ebenfalls beeinflussen.
Ansatz: Meßkammer aufbauen, mit einer wellenlängenmodulierbaren
Infrarot-Lichtquelle. In der Praxis wird dazu ein infraroter
Halbleiterlaser benutzt, unter Umständen geht es aber mit einer IR-LED
auch. Spektrum ist dann aber breiter, Messung weniger genau.
Theorie dahinter: Wellenlänge des Emissionsmaximums eines
Halbleiterlasers, und auch einer LED, ändert sich mit der Temperatur.
Unter Ausnutzung der Eigenerwärmung ist es möglich, in einem begrenzten
Wellenlängenbereich eine Rampe zu fahren. (Nicht lachen, Fachpublikum,
das hat mir ein Mitarbeiter einer Forschungseinrichtung erzählt.)
Weitere Anforderungen: Photodiode mit guter Empfindlichkeit im
Infrarotbereich, schneller ADC, präzise Stromregelung der Sendediode.
Wenn man die Sache zu weit treibt, ist die Diode schnell kaputt, das
gilt insbesondere bei Laserdioden.
Alle diese Messungen sind dann natürlich relativ, die spektrale
Empfindlichkeit der Fotodiode sowie die Sendediode selbst sind nicht
linear.
Man kann aber dann mit leerer Kammer ein Referenzspektrum aufnehmen, und
zum Vergleich Wasserdempf oder Alkoholdämpfe einblasen. Vielleicht
lassen sich günstige Meßpunkte im Spektrum isolieren und daraus eine
Näherungsformel zur Bestimmung des Alkoholgehaltes bilden.
Dies hat, technisch korrekt ausgeführt, wahrscheinlich das Niveau einer
Diplomarbeit.
