Die Fluoreszenzlebensdauer als Messprinzip in der Holztechnologie

22. Oktober 2018

Die Quantifizierung von Beschichtungen und Additiven auf Oberflächen ist eine wichtige Aufgabenstellung in der Holztechnologie.

Sei es zur Bestimmung der Effizienz von Auftragsverfahren, sei es zur Begutachtung von Schadensfällen - das Ermitteln einer Additivmenge auf einer Oberfläche stellt in keinem Fall eine leichte Messaufgabe dar. Makroskopisch besteht die Möglichkeit, einen Querschnitt anzufertigen und anhand dessen die Schichtdicke zu messen. Was passiert aber, wenn das Additiv in die Oberfläche einzieht oder die zu betrachtende Oberfläche mikroskopisch klein ist? Am Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) werden verschiedene Verfahren untersucht, mit deren Hilfe Additivanteile auf Oberflächen und in Partikelgemischen messbar gemacht werden sollen. Eines davon ist die Analyse des Fluoreszenzzerfalls mit Hilfe der Fluoreszenzlebensdauermikroskopie (FLIM - Fluorescencelifetime Imaging).

Das IHD hat eine Leica SP8 SMD konfokales Laserscanning Mikroskop mit einer Ausstattung zur zeitkorrelierten Einzelphotonenzählung erworben, mit dem Proben mit einer Auflösung maximal 200nm abgebildet und das Fluoreszenzverhalten mit einer zeitlichen Auflösung von 8 Picosekunden (10-12 Sekunden) aufgezeichnet werden können. Mit einem pulsierenden Laser mit 405 nm Wellenlänge wird bei Pulsfrequenzen von 20 und 40 Mhz angeregt. Damit ist die Aufzeichnung des Fluoreszenzzerfalls bis maximal 50 bzw. 25 ns (Nanosekunden) nach der Anregung möglich. An einigen Beispielen wurde das FLIM hinsichtlich seiner Eignung als Messmethode am IHD bereits untersucht. Derzeit ist ein Projekt in Planung, bei dem für die Holztechnologie relevante Messaufgaben hinsichtlich einer Eignung der Fluoreszenzlebensdaueranalyse betrachtet werden. Ansprechpartner für das Projekt im IHD ist Henry Burkhardt.