@phdthesis{Schneider2002, author = {Schneider, Matthias}, title = {Computerunterst{\"u}tzte Auswertung in der automatisierten zweidimensionalen D{\"u}nnschichtchromatographie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5654}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der zweidimensionalen D{\"u}nnschichtchromatographie (DC) und deren quantitativer Auswertung. Es wird auf die Grundlagen der DC eingegangen. Dar{\"u}berhinaus werden die Vorgehensweisen der quantitativen Auswertung gegen{\"u}bergestellt und bewertet. Besonders behandelt werden die nichtlinearen Regressionsmethoden. Die in dieser Arbeit verwendete Entwicklungstechnik wird erkl{\"a}rt und die Vorteile beschrieben. Der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Scanner und die dazugeh{\"o}rige Software werden vorgestellt. Als Lichtquelle dient eine 30 W Deuteriumlampe, die ohne Sperrfilter betrieben wird. Dies erm{\"o}glicht die Verwendung von Licht auch im Bereich von 198-210 nm. Auf einen Betrieb der Lichtquelle im Vakuum wurde verzichtet. Die Einblendtechnik der Lichtstrahlen in den Lichtwellenleiter wurde nicht ver{\"a}ndert. Der bewegliche Teil des Scanners besteht aus einem Kreuztisch, dessen Vorschubeinheiten um 90° versetzt angebracht wurden, um die Platte in x- und in y-Richtung bewegen zu k{\"o}nnen. Die Wahl der Spindelsteigung erm{\"o}glicht eine Schrittweite von 0.1 mm im Bedarfsfall. Jede Vorschubeinheit wird durch eine eigene Steuerkarte angesprochen. Damit kann in beide Richtungen unabh{\"a}ngig voneinander verfahren werden. Die Vorschubgeschwindigkeit ist in zwei Stufen w{\"a}hlbar. Um den Intensit{\"a}tsverlust bei der Licht{\"u}bertragung gering zu halten und einen modularen Aufbau realisieren zu k{\"o}nnen, wurde als {\"U}bertragungsmedium zwischen Lampe und Platte ein Lichtleiter gew{\"a}hlt. Dieser ist in der Lage, sowohl eine als auch mehrere Wellenl{\"a}ngen zu {\"u}bertragen. Durch den Einsatz eines optimierten Faserb{\"u}ndels, das mit Wasserstoff begast wurde, um die Bildung von Farbzentren zu verhindern, kann die Alterung stark verlangsamt werden. Die D{\"a}mpfung der Lichtintensit{\"a}t innerhalb der Faser spielt durch die Verwendung kurzer Fasern nur eine untergeordnete Rolle. Als Detektionseinheit werden Photodiodenarrays verwendet, die 256 bzw. 512 Dioden besitzen. Eingebaut wird jeweils nur das vorjustierte Array, das auf eine Platine aufgebracht ist, die die Elektronik zum Auslesen sowie die M{\"o}glichkeit zur Ansteuerung des Auslesevorganges bereits enth{\"a}lt. Die Minimalkonfiguration erlaubt das Verwenden eigener, f{\"u}r den Einsatzzweck optimierter Bauteile. Die erstellte Software verarbeitet die registrierten Daten und ordnet die Signale den entsprechenden Wellenl{\"a}ngen zu. Die Rohdaten werden nach der bekannten Gleichung von Kubelka und Munk in Remissionswerte umgerechnet. Ein neues Verfahren zur Gl{\"a}ttung von zweidimensional verrauschten Daten wird eingef{\"u}hrt, mit Hilfe dessen die Signale in eine verwertbare Form {\"u}bergef{\"u}hrt werden. Hierzu wird eine Regressionsrechnung in zwei Dimensionen mittels eines Polynoms durchgef{\"u}hrt. Die Gl{\"a}ttungsbreite kann variabel f{\"u}r beide Dimensionen bestimmt werden. Die Faltungsoperation kann im Gegensatz zu bisher bekannten Verfahren auch w{\"a}hrend der Auswertung durchgef{\"u}hrt werden. Statische Faltungsoperatoren werden nicht mehr ben{\"o}tigt. Peaks werden gesucht und ihre Lage mit Hilfe einer Basisfl{\"a}che korrigiert. Diese Fl{\"a}che ber{\"u}cksichtigt Matrixeinfl{\"u}sse der Platte, Schwankungen im Lichtstrom der Lampe und {\"A}nderungen der mobilen Phase w{\"a}hrend der Entwicklung. Die transformierten und gegl{\"a}tteten Daten werden in zwei Dateien geschrieben, die sich nur in der Art der Speicherung unterscheiden, um sie mit Fremdprogrammen weiterverarbeiten zu k{\"o}nnen. Es wird die M{\"o}glichkeit untersucht, Remissionsspektren unterschiedlicher Herkunft und UV-Spektren miteinander zu vergleichen. Um auf umfangreiche existierende UV- Spektrenkataloge zur{\"u}ckgreifen zu k{\"o}nnen, wird eine M{\"o}glichkeit gesucht, mit deren Hilfe die Remissionsspektren UV-Spektren zugeordnet werden k{\"o}nnen. Ein automatisiertes Vorgehen alleine reicht nicht aus, der Eingriff des Benutzers ist unerl{\"a}ßlich. Bei Remissionsdaten findet eine nicht reproduzierbare Verschiebung der Wellenl{\"a}ngen statt, die ein direktes Inbezugsetzen verhindert. Es wird ein Auftrageschema vorgestellt, das auch f{\"u}r quantitative Analysen 2D- entwickelter Platten anwendbar ist. Zus{\"a}tzlich zu dem zu untersuchenden Gemisch werden 3 Standardgemische bekannter Konzentration und Zusammensetzung aufgetragen. Die erste Entwicklung erfolgt von gegen{\"u}berliegenden Seiten bis zur Mitte der Platte, nach Trocknen und Drehen um 90° wird die zweite Entwicklung ebenfalls beidseitig durchgef{\"u}hrt. So wird die Plattenoberfl{\"a}che optimal ausgenutzt und die Kriterien zur quantitativen Auswertung werden erf{\"u}llt. Die Leistungsf{\"a}higkeit des neu eingef{\"u}hrten Gl{\"a}ttungsalgorithmus wird gezeigt. Auf die Besonderheiten einer Auswertung anhand des Peakvolumen und nicht wie bisher anhand der Peakfl{\"a}che wird eingegangen. Ein Datensatz von aufgenommenen Spektren wird nach der Verarbeitung gezeigt. Das entwickelte System aus Hard- und Software ist in der Lage, jeden Punkt auf der Platte anzusteuern und Daten zur weiteren Auswertung in gen{\"u}gend hoher Genauigkeit zu liefern.}, subject = {D{\"u}nnschichtchromatographie}, language = {de} }