Johannes Lill

Doktorand
Kooperative Promotion mit TU Darmstadt

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johannes.lill@h-da.de

Motivation

Mit Hilfe der Raman-Spektroskopie können Reaktionsdynamiken und Spezieskonzentrationen unter verschiedenen Umgebungsbedingungen berührungslos untersucht werden. Einsatzgebiete sind beispielsweise die Nutzung regenerativer Kraftstoffe wie Wasserstoff und Ammoniak sowie die nachhaltige Produktion chemischer Grundstoffe. Hierfür ist die genaue Kenntnis der Raman-Spektren der untersuchten Spezies notwendig. Insbesondere die Temperatur- und Druckabhängigkeit können mittels quantenmechanischer Simulation des Raman-Effekts simuliert werden.

Methode

Zur Bestimmung der Raman-Spektren relevanter Stoffe werden vor allem quantenmechanische Simulationen eingesetzt. Diese erlauben die Berechnung aller Raman-Übergänge und somit eine vollständige Nachbildung des Raman-Signals. Zusätzlich werden hochaufgelöste experimentelle Daten erhoben, um die Simulationen zu validieren und optimieren.   Hierfür wird ein Multipass cw-Raman Spektrometer eingesetzt, welches in einem 0D-Probevolumen die Detektion des ansonsten schwachen Raman-Signals rauscharm ermöglicht.

Journal Publikationen

Lill, Johannes; Dieter, Kevin; Koschnick, Konrad; Dreizler, Andreas; Magnotti, Gaetano; Geyer, Dirk (2023): Measurement and simulation of temperature-dependent spontaneous Raman scattering of O2 including P and R branches. In: J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 297, S. 108479. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2022.108479.

Dieter, K.; Koschnick, K.; Lill, J.; Magnotti, G.; Weinmann, A.; Dreizler, A.; Geyer, D. (2022): Development of a Raman spectrometer for the characterization of gaseous hydrocarbons at high temperatures. In: J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 277, S. 107978. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107978.

Konferenzbeiträge

Lill, Johannes; Dreizler, Andreas; Magnotti, Gaetano; Geyer, Dirk (2023): Simulation of ro-vibrational spontaneous Raman scattering of CO2 and its application in thermometry. In: 31. Deutscher Flammentag für nachhaltige Verbrennung.

Lill, Johannes (2023): Simulation of ro-vibrational spontaneous Raman scattering and its application in thermometry. Gordon Research Conference, Laser Diagnostics in Energy and Combustion Science 2023. Gordon Research Conferences, 11.07.2023.

Lill, Johannes (2023): Simulation of temperature-dependent spontaneous Raman scattering of O2. 49th International Conference on Applications of Mathematics in Engineering and Economics (AMEE). Faculty of Applied Mathematics and Informatics, 10.06.2023.

Koschnick, Konrad; Lill, Johannes; Dieter, Kevin; Dreizler, Andreas; Geyer, Dirk (2022): Development of a 1D Raman Spectrometer for the Diagnosis of Heterogeneous Catalytic Processes. International Symposium on Combustion 2022. The Combustion Institute. Vancouver, CAN, 27.07.2022.