MolExplorer^TM

Bislang war die Nutzung der HITRAN (high-resolution transmission molecular absorption database) oder der GEISA Datenbank auf der Suche nach IR-Molekülspektren vor allem eingefuchsten Anwendern und Spezialisten für die einzelnen Molekülsorten und Spektralbereiche vorbehalten.

Mit dem MolExplorer^TM wird die Berechnung von komplizierten Molekülspektren und deren Darstellung zu einem Kinderspiel. Mit dem MolExplorer^TM lässt sich in Sekundenschnelle ein Übersichtsspektrum vom mm-Wellenlängenbereich bis zum Sichtbaren und ebenso ein Teilausschnitt mit höchster Auflösung darstellen, und dies für die wichtigsten in der Luft enthaltenen Gase und Verunreinigungen.

Einzugeben sind nur die gewünschten Moleküle bzw. Isotope, die zugehörigen Partialdrücke und der Spektralbereich, eventuell noch die Temperatur. Alles Weitere übernimmt der MolExplorer^TM.

Funktion & Betrieb

Berücksichtigte Gase: Der MolExplorer^TM greift auf die Datenbank HITRAN08 und GEISA 2009 zurück.

• Moleküllinien: Die HITRAN08 Datenbank umfasst mehr als 2.713.968 Linien (SF6 mindestens nochmal soviele) mit den zugehörigen Angaben zur Klassifikation der Übergänge und enthält Moleküldaten von 39 in der Luft enthaltenen Gase und Verunreinigungen.
  Die GEISA 2009 Datenbank umfassst mehr als 3.807.997 Linien mit den zugehörigen Angaben zur Klassifikation der Übergänge und enthält Moleküldaten von 50 in der Luft enthaltenen Gase und Verunreinigungen.
  
• Spektralbereich: Der von der Datenbank abgedeckte Spektralbereich erstreckt sich von mm-Wellen bis zum sichtbaren Bereich. Er kann wahlweise dargestellt werden auf einer
  • Wellenzahlskala (in cm^-1),
  • Frequenzskala (in THz) oder
  • Wellenlängenskala (in µm)
    
• Molekülwahl: Die Molekülart wird durch öffnen einer Check-Box und Anklicken des Gases ausgewählt.
  
• Isotopenwahl: über eine weitere Check-Box wird eine einzelne Isotopensorte oder das natürliche Isotopengemisch eines Gases festgelegt.
  
• Mehrfachwahl: Die Spektren von bis zu zehn Molekülen bzw. Isotopen können gleichzeitig angezeigt und durch den individuellen Farbcode unterschieden werden.
  
• Gaskonzentration: Die Konzentration eines Gases wird durch Eingabe des Partialdrucks bestimmt.
  
• Druckverbreiterung: Die Eigendruckverbreiterung eines Gases und gegebenenfalls die durch Stöße mit Luftmolekülen zusätzliche Verbreiterung wird für jede Spektrallinie aus den Daten der HITRAN-Datenbank berechnet.
  
• Spektrenanzeige: Drei Darstellungsmodi stehen zur Auswahl:
  • Spektrale Intensität: Es wird ein Linienspektrum ausgegeben, das der Linienstärke eines übergangs entspricht (Einheit: cm^-1/ (Molekül cm^-2).
  • Maximale Absorption: Es wird ein Linienspektrum angezeigt, dessen Linienhöhen den entsprechend dem Partialdruck und der Druckverbreiterung maximalen Absorptionskoeffizienten wiedergeben (Einheit: cm^-1).
  • Absorptionsspektrum: Das Gesamtspektrum als überlagerung der gewählten Gasarten bzw. Isotope wird berechnet unter Berücksichtigung der jeweiligen Partialdrücke sowie der Druckverbreiterung. Je nach Druck und Spektralbereich werden verschiedene Linienformen zugrunde gelegt. Das Spektrum stellt direkt den Absorptionskoeffizienten über den gewählten Spektralbereich dar (Einheit: cm^-1). Die Zuordnung der Linien zu den Molekülarten oder Isotopen erfolgt durch Aktivieren der Markerfunktion, durch die zusätzlich das farblich codierte Linienspektrum eingeblendet wird.
    
• Info-Funktion: Durch Markieren einer Linie mit der Maustaste werden alle relevanten Daten des übergangs zur Anzeige gebracht.
  
• Cursor-Funktion: Mit der Mauszeiger-Position werden die spektrale Absorption und die Frequenz bzw. Wellenlänge angezeigt.
  
• Parameter-File: Die für eine Berechnung und Darstellung eingegebenen Parameter können auf einen Parameter-File geschrieben und vom Programm für eine spätere Darstellung wieder gelesen werden.
  
• Datenausgabe: Der Datenexport erfolgt im ASCII-Format. Die so erzeugten Daten können mit dem mitgelieferten MolPlotter (Excel^TM-Makro) in Tabellen- und Grafik-Format in Excel^TM dargestellt werden. Die Ausgabe der grafischen Darstellung der Daten kann auch auf einen Drucker erfolgen. Daten von gemessenen Spektren können in Tabellenform importiert und mit HITRAN-Spektren verglichen werden.
  
• Betriebssystem: Betriebssystem Windows 2000^TM und höher.

Im Download-Bereich können ein Handbuch (pdf) und eine kostenlose Testversion des MolExplorer^TM heruntergeladen werden.