Abkürzungsverzeichnis ........................................... 9
1 Zusammenfassung .............................................. 13
1.1 Deutsch .................................................. 13
1.2 Englisch ................................................. 15
2 Einleitung ................................................... 17
2.1 Energiequellen ........................................... 17
2.2 Umweltaspekte dor Verbreuming ............................ 19
2.3 Toxizität der Nanopartikel ............................... 20
2.4 Motivation und Ziol diosor Arbeit ........................ 21
3 Versuchsaufbau ............................................... 23
3.1 Niederdruckbrenner ....................................... 24
3.2 Reaktor .................................................. 26
3.3 Massenspektrometer ....................................... 27
3.3.1 Ionenquelle ........................................ 27
3.3.2 Laser .............................................. 27
3.3.3 Analysator mit Reflektron .......................... 29
3.3.4 Detektor ........................................... 29
3.3.5 Elektroniselie Datenerfassung ...................... 29
4 Auswertungsmethoden .......................................... 31
4.1 Übersiehtspektren ........................................ 31
4.1.1 Auflösung und Signal zu Rausch-Verhältnis .......... 32
4.1.2 Interpretation einer Massenverteilung .............. 33
4.2 Detailspektren ........................................... 35
4.2.1 Isotopenkorrektur .................................. 36
4.2.2 Sättigungseffekte .................................. 41
4.2.3 Einfluss des Lasers ................................ 41
4.2.3.1 Photoionisatiou ............................ 43
4.2.3.2 Bereclmmig der Ionisationsordnung .......... 45
4.3 H/C Diagramme ............................................ 48
4.3.1 Zuordnung molekularer Strukturen ................... 49
4.3.2 Bestimmung der Kohlenstoffanzahl ................... 50
5 Ergebnisse ................................................... 53
5.1 Messungen mit Vergleiclissubstanzen ...................... 53
5.1.1 Methylierte PAH im Vergleich zu PAH Radikalen ...... 53
5.2 Messungen mit unterschiedlichen Wellenlängen ............. 50
5.2.1 Übersichtspektrum .................................. 57
5.2.1.1 Darstellung in Roh-bzw.
Balkeiidiagrammen .......................... 57
5.2.1.2 Darstellung in H/C-Diagrammen .............. 59
5.2.2 Dotailspektrum ..................................... 61
5.2.3 Ionisationsordnung ................................. 63
5.3 Ausführliche Beschreibung anhand voii Beispielspektren ... 66
5.3.1 Spektrum einer Ethenflamme von 200 u bis 600 u ..... 67
5.3.1.1 Darstellung in H-Serien .................... 72
5.3.2 Spektrum einer Ethenflamme von 700 u bis 900 u ..... 76
5.3.3 Spektrum einer Ethenflamme bis 2200 u .............. 77
5.4 Messreihen mit dem Standardbrennstoff Ethen (C2H4) ....... 78
5.4.1 Variation des Druckes .............................. 78
5.4.2 Variation der Stöchiometrie (120 mbar) ............. 81
5.4.3 Variation der Stöchiometrie (220 mbar) ............. 85
5.4.4 Variation der Höhe über dem Brenner (HAB) .......... 86
5.4.5 Wasserstoffzumischung .............................. 93
5.4.6 Inertgaszumischung ................................. 95
5.5 Messungen mit anderen Brennstoffen ....................... 97
5.5.1 Vergleich der Brennstoffe C2H2, C2H4, C2H6 .......... 97
5.5.2 Vergleich der Brennstoffe C3H6, C3H8 ............... 100
6 Statistische Betrachtung der Reaktionspfade ................. 102
6.1 PAH-Waehstum ............................................ 102
6.1.1 Kontinuierliches PAH-Wachstum ..................... 102
6.1.2 "Rapid Polymerisation" ............................ 106
6.1.3 Simulation einer PAH-Verteilung ................... 107
6.2 Schichtwachstum ......................................... 111
7 Diskussion der Ergebnisse ................................... 114
7.1 Kritisches Résumé ....................................... 114
7.2 Selilussfolgerungen ..................................... 116
7.2.1 Die lonisation der Molckiile mid Teilehen ......... 116
7.2.2 Strukturen der nadigewieseneii Substanzen ......... 121
7.2.3 Einordnung der Ergebnisse ......................... 122
7.3 Einnuss der Ergebnisse auf die numerische Simulation .... 126
Verzeichnis der Schaubilder ................................... 129
Tabellenverzeichnis ........................................... 132
Literaturverzeichnis .......................................... 133
Lebenstauf .................................................... 141
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