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In dieser Arbeit werden zwei Ansätze für MEMS-basierten Wasserstoff-Sensoren vorgestellt. Die Sensoren arbeiten auf dem Prinzip der Detektion der Änderung der thermischen Leitfähigkeit des umgebenden Gases. Zur Überprüfung der Funktionalität in dem Ansatz der MEMS-basierten Sensoren wird jeweils ein Netzwerkmodell erstellt, welches grundlegende physikalische Zusammenhänge aufzeigt. Weiterhin wird eine Untersuchung mittels FE-Simulation durchgeführt. Beide Sensor-Ansätze werden zusätzlich als Test-Struktur vermessen und entsprechend den Simulationen auf ihre Funktionalität als Wasserstoff-Sensoren überprüft. Diese Messungen dienen somit zur Validierung der Modelle und der
Möglichkeit zur Vorausentwicklung neuer Sensor-Konzepte auf Basis numerischer Simulationen.
Es wird ein Konzept für ein Messsystem evaluiert, welches eine örtliche Elementanalyse mittels Laserinduzierter Plasmaspektroskopie (engl.: laser-induced breakdown spectroscopy) (LIBS) ermöglicht.
Das Messsystem soll in den Prozess einer Materialablation integriert werden, bei dem Material von der Oberfläche von Glasträgern mithilfe von gepulster Laserstrahlung abgetragen wird. Während dieses Ablationsprozesses soll das ablatierte Material untersucht werden und eine örtliche Auflösung der qualitativen Elementzusammensetzung erfolgen.
Für die qualitative Analyse wird das entstehende Plasma mittels LIBS untersucht. Zusätzlich wird die Position des Laserfokus auf der Oberfläche der Glasträger ermittelt und erlaubt die Ortsauflösung des Laserfokus und somit auch des entstehenden Plasmas.
Die Verknüpfung der Ortsauflösung des Laserfokus und der Detektion der Strahlung des laserinduzierten Plasmas ermöglicht dann eine ortsaufgelöste Elementanalyse. Diese Arbeit soll entscheidende Beiträge liefern, welche die Umsetzung eines solchen Systems ermöglichen.
