Emissionsspektroskopie an eisen- und chromhaltigen Kalk-Natron-Silicat-Gläsern

Kroker, Anne GND

Es wurde ein Labormessplatz zu Erfassung der Emissionsspektren von eisen- und chromhaltigen Kalk-Natron-Silicat-Gläsern aufgebaut und in mehreren Schritten optimiert, so dass die Intensitäten der Emissionsspektren der untersuchten Glasschmelzen mit einer Reproduzierbarkeit von über 98 % aufgenommen werden konnten. Die Kalibrierung der Apparatur erfolgte über die Messung der Emission eines Hohlraumstrahlers bei verschiedenen Temperaturen. Mit der Hilfe dieses Hohlraumstrahlers („Schwarzer Strahler“) konnte die Empfindlichkeitskurve der Apparatur bestimmt werden, die eine Umrechnung der gemessenen Intensitäten in Emissionsspektren erlaubt und somit die Möglichkeit schafft, die gemessenen Daten mit den Ergebnissen der Simulationsrechnungen vergleichen zu können. Bei unterschiedlichen Oberflächentemperaturen, Schichtdicken, Temperaturgradienten und Konzentrationen von Eisen- bzw. Chromionen wurden die Emissionsintensitäten der Glasschmelzen aufgezeichnet und in Emissionsspektren umgerechnet. Auf Basis der experimentell bestimmten, temperatur- und wellenlängenabhängigen Absorptionskoeffizienten wurden Simulationsrechnungen durchgeführt, um den Einfluss der der Schichtdicke, Oberflächentemperatur, des Temperaturgradienten sowie der Konzentration von Eisen- bzw. Chromionen an isothermen und nicht-isothermen Glasschmelzen zu untersuchen. Die dabei gewonnen Erkenntnisse stimmen gut mit den experimentell ermittelten Resultaten überein. Die Temperaturverteilung in den Glasschmelzen wurde sowohl vertikal wie auch radial mittels Thermoelement aufgenommen. Dabei zeigte sich, dass sowohl die Eisen- wie auch die Chromionen abhängig von deren Konzentration einen deutlichen Einfluss auf die Temperaturverteilung in der Glasschmelze haben.

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Kroker, Anne: Emissionsspektroskopie an eisen- und chromhaltigen Kalk-Natron-Silicat-Gläsern. 2007.

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