2.3.5 Photolyse von Ozon in Anwesenheit von Wasser

Dieses Verfahren wurde von Eisele und Tanner, 1991 für erste Versuche mit dem IAMS-Detektor verwendet. Analog zur atmosphärischen OH-Bildung können Radikale auch im Labor durch Ozonphotolyse hergestellt werden.

Dabei wird eine Mischung aus Stickstoff (97%), Sauerstoff (2%) und Wasser (1%), sowie Ozon im ppb-Bereich durch ein Quarzrohr geleitet. Mit einem Excimer-Laser wird das Ozon mit Licht der Wellenlänge = 248 nm zu O(1D)-Atomen photolysiert (R.1). Diese relaxieren entweder durch Stöße mit molekularem Stickstoff bzw. Sauerstoff zu O(3P) (R.2) oder reagieren mit dem vorhandenen Wasser weiter zu jeweils zwei OH-Radikalen gemäß (R.3).

Die Bestimmung der Wasserkonzentration geschieht durch UV-Absorption bei 185 nm, bevor der Laser das Ozon photolysiert. Der Photonenfluß des Lasers wird mit einem Radiometer gemessen. Anhand dieser Meßgrößen und den bekannten Reaktionsraten kann die OH-Konzentration errechnet werden. Durch die hohen Fehlerbereiche der Reaktionsraten und den Fehler bei der Bestimmung des Photonenflusses ergibt sich eine "Unsicherheit von nicht viel weniger als Faktor 2" [Eisele und Tanner, 1991].