Phytoplankton-SpektroskopieAufgrund verschiedener umweltrelevanter Fragestellungen im Bereich der Analyse von Phytoplanktonpopulationen, deren Dynamik sowie einer detailierteren Untersuchung der mit den Algen verbundenen photosynthetischen Prozesse, besteht ein hoher Bedarf an schnellen in-situ-fähigen Analysemethoden. Zum einen eignen sich die planktischen Algen hervorragend als Bioindikatoren des vorliegenden Gewässerzustandes, zum anderen stellt die Phytoplanktonbiomasse selbst oft eine wichtige Überwachungsgröße dar (toxische Algenblüten). Im Rahmen dieses Projektes soll daher ein flexibles, vorort einsetzbares, fluoreszenzbasiertes Sensorsystem entwickelt und erprobt werden, mit dem Bestreben einige experimentelle Einschränkungen herkömmlicher Instumente zu beheben und den potentiellen Anwendungsbereich innerhalb der Umweltanalytik zu erweitern.Es ist das Ziel, die unterschiedlichen meßtechnischen Aspekte der spektral- und PAM-fluorometrischen Analyse in einem kombinierten experimentellen Aufbau bereitzustellen. Um die spezifischen experimentellen Anforderungen beider Analysemethoden zu erfüllen und in einem System zu realisieren, ist der innovative Einsatz akusto-optischer Filter (AOTF) vorgesehen. Sie sollen die wellenlängenselektive Elemente (Kantenfilter, Monochromatoren) oder die LEDs der Standardanordnungen ersetzen. Eine Verwendung dieser elektronisch durchstimmbaren, kristallinen Bandpaß-Filter ermöglicht die Entwicklung eines kompakten und mechanisch unempfindlichen experimentellen Aufbaus ohne bewegliche Komponenten. Durch den Einsatz der Filter sowohl auf der Anregungs- als auch auf der Detektionsseite ist eine äußerst flexible Kontrolle der beteiligten Strahlungskomponenten gewährleistet, die sonst vielfach nur durch eine aufwendigere und häufig laborgebundene Anordnung erreicht werden kann. Die Kombination aus den für die PAM-Fluorometrie nötigen Standardlichtquellen (LED, Xenon- oder Halogenlampe) und einer weiteren AOTF-gesteuerten polychromatischen Anregungslichtquelle erschließt dem neuen Sensorsystem eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, u.a.:- Erweiterung der Standard-PAM-Analyse durch flexible pigmentangepaßte Optimierung der Frequenz des Meßlichtes (Erfassung chromatischer Adaptionen durch selektive Anregung der Chlorophylle, der akzessorischen Pigmente, etc.)- Spektral hochaufgelöste Aufnahme pigmentspezifischer Fluoreszenzsignaturen (einzelne Spektren oder komplette Exzitations- und Emissionsmatrix, Aktionsspektren)- Flexible Wahl einer oder mehrerer Anregungs- bzw. Detektionswellenlängen (Optimierung bzgl. der Absorptions- und Emissionsmaxima)- Simultane und individuelle Amplitudenmodulation unterschiedlicher Wellenlängen und synchronisierte Detektion (Polychromator, multidimensionale Spektroskopie)