Signal-Rausch-Verhältnisse Von Laser-Doppler-Signalen

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Abstract
Die vorliegende Arbeit stellt einen Beitrag zur Laser-Doppler-Anemometrie dar und beschäftigt sich mit theoretischen Untersuchungen über maximal mögliche Signal-Rausch-Verhältnisse von Laser-Doppler-Signalen. Es sind damit Aussagen über die erreichbare Meßgenauigkeit möglich. Es werden theoretische Berechnungen zur Lichtstreuung kleiner Teilchen beschrieben, die mittels eines bestehenden Computerprogramms für Zweistrahlanemometer durchgeführt wurden. Mittels dieses Programms wurde die Streulichtintensität einschließlich der Modulationstiefe des Laser-Doppler-Signals in Abhängigkeit vom Winkel zwischen den beiden Strahlen und dem Aperturwinkel der Auffangoptik berechnet. Ergebnisse dieser Berechnungen sind in Diagrammen angegeben. Der Einfluß verschiedener Detektortypen auf Laser-Doppler-Signale wird in der vorliegenden Arbeit beschrieben und Signal-Rausch-Verhältnisse sind für verschiedene Detektoren als Funktion der Lichtleistung und der elektronischen Komponenten des Detektors angegeben. Ein Vergleich verschiedener Detektortypen zeigt, daß Photomultiplier bei Messungen der Geschwindigkeit kleiner Teilchen heranzuziehen sind. Neuere Entwicklungen von Avalanche-Photodioden haben zu Photodetektoren geführt, die bei LDA-Messungen zu Signalqualitäten führen, die in einigen Bereichen mit denen von Photomultiplier vergleichbar sein sollten.

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