QUAREC ASC
Die evakuierbare Simulationskammer wurde zur Untersuchung homogener Gasphasenreaktionen gebaut, obwohl eine Anpassung der Experimente auch die Untersuchung einsetzender Aerosolbildung gestattet.
QUAREC ASC besteht aus zwei Quartzglaszylindern (je 47 cm Durchmesser und 3 m Länge), die über einen Flansch in der Mitte miteinander verbunden sind. Die Kammer ist an beiden Enden durch emaillierte Aluminiumflansche verschlossen, an denen diverse Anschlüssen angebracht sind.
Die Kammer hat ein Gesamtvolumen von 1,08 m3 and eine innere Oberfläche von 9,5 m2. Zur Gewährleistung der Homogenität einer Gasmischung befinden sich 3 Teflon®-Ventilatoren (magnetisch gekoppelt) in der Kammer, die jeweils an den Endflanschen sowie am Mittelflansch befestigt sind.
Der Quartzkörper ist von einem Bestrahlungssystem umgeben, das in Boxen, deren innere Oberflächen von hochreflektiven Metallblechen beschichtet sind, eingehüllt ist.
Die Konstruktion ist gegenüber den Möglichkeiten zur Bestrahlung und Untersuchung flexibel. Quartzglas besitzt einen größeren Transmissionbereich als Borosilikatglas und das Installieren verschiedener Lampentypen ist nicht aufwendig. Die Anschlüsse an den Flanschen gestatten die Ankopplung einer Vielzahl analytischer Instrumente für die on-line Analyse.
Der Betrieb und die Reinigung der Simulationskammer folgen routinierten Abläufen. Nichtsdestotrotz kann die Durchführung eines Experiments innerhalb konstruktionsbedingter Grenzen der Fragestellung angepasst werden.
QUAREC ASC wird typischerweise unter trockenen, troposphären-ähnlichen Bedingungen bei einer Temperatur von 298 ± 2 K betrieben. Ein System zur Temperaturegulierung der Simulationskammer gestattet die Durchführung von Experimenten im Bereich von 283 – 303 K. Das System wird gegen Ende 2024 voll einsatzfähig sein.
Als Trägergas wird synthetische Luft oder N2 (5.0, Linde) verwendet.
Die Simulationskammer wird nach jedem Experiment durch Evakuieren für mindestens 30 min gereiningt. Wenn die Kammer nicht im Einsatz ist, wird durch eine Trubopumpe kontinuierlich evakuiert. Eine manuelle Reinigung des Quartzzylinders sowie der entfernbaren Komponenten (Spiegel des Whitesystems, Ventilatoren, Einlasssysteme usw.) erfolgt einmal im Jahr oder nach Bedarf.
Die Quartzglassröhren sind von 64 gleichmäßig verteilten Anschlüssen für Leuchtstoffröhren umgeben. Diese können paarweise geschaltet werden und die Lichtintensität auf das Experiment abgestimmt werden.
Typischerweise verwendete Lampentypen an QUAREC ASC sind 32 Philips TL05 40 W superaktinische Fluoreszenzlampen (300–460 nm, Imax bei l ≈ 360 nm) und 32 Philips TUV 40 W Quecksilberniederdrucklampen (Imax bei 254 nm).
Zur Reinigung steht eine zweistufige Drehschieberpumpe sowie eine Turbopumpe (Pfeiffer) zur Verfügung. Damit kann ein Endruck von 10-4 mbar in der Kammer ereicht werden.
QUAREC ASC besitzt ein Spiegelsystem nach White, das an beiden Enden des Quartzzylinders (Weglänge: 484.7 ± 0.8 m) installiert und mit einem FTIR Spektrometer (Nicolet iS50) gekoppelt ist.
In der QUAREC NF ist eine Vielzahl mobiler, analytischer Geräte für die on-line Analyse verfügbar, die an jede der drei Simulationskammern nach Bedarf angeschlossen werden können.
