Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Zusammenführung von zwei Technologien, der Ultraschall-Teilchenmanipulation sowie der Infrarotspektroskopie mittels abgeschwächter Totalreflexion (ATR) mit dem Zweck in-line Infrarot-Absorptionsspektroskopie an suspendierten Teilchen zu ermöglichen.<br />Zahlreiche Anwendungen betreffend Teilchen in Suspensionen würden in großem Maß von einer Methode profitieren, mit der es möglich ist spektroskopische Analysen ausschließlich von den dispergierten Teilchen und ohne Einfluss der Trägerflüssigkeit zu machen. Eine potentielle Möglichkeit diesen Anforderungen gerecht zu werden stellt die Kombination einer ATR Fasersonde mit der Teilchenmanipulationsfähigkeit von akustischen Wellen im MHz-Bereich dar.<br />Durch die Anwendung einer stehenden Ultraschallwelle auf eine Suspension wirken die so genannten Schallstrahlungskräfte auf die dispergierten Teilchen, mit der Konsequenz, dass sich die Teilchen in bestimmten Regionen der stehenden Ultraschallwelle ansammeln. Das Herzstück der eingesetzten ATR Fasersonde ist der ATR-Kristall, in dem ein Infrarotstrahl zur Totalreflexion gebracht wird. Als Folge der Totalreflexion bildet sich an der Kristalloberfläche ein exponentiell abklingendes so genanntes evaneszentes Feld in der Größenordnung von wenigen µm aus. Ein infrarot absorbierendes Probenmaterial, welches in den Wirkungsbereich dieses evaneszenten Feldes gebracht wird, absorbiert Teile des einfallenden Infrarotspektrums und kann somit analysiert werden. Zwei Modellsysteme, Hefesuspensionen sowie Suspensionen von Polymerbeads wurden zur Charakterisierung der Methode eingesetzt. Mit beiden Systemen war es möglich die suspendierten Teilchen mithilfe der Schallstrahlungskräfte gegen die ATR-Sondenoberfläche zu drücken und an diesen Infrarot-Absorptionsmessungen durchzuführen. Anschließend konnten die Teilchen in der gleichen Weise wieder von der Sondenoberfläche entfernt werden. Des Weiteren wurde eine Festphasen-Synthese an einem Wang-Harz durchgeführt und zum ersten Mal mittels der ultraschall-unterstützen in-line ATR Infrarot-Absorptionsspektroskopie kontinuierlich verfolgt.<br />Die gewonnen Erkenntnisse versprechen ein enormes Anwendungspotential für diese neuartige Methode um voneinander unabhängig Echtzeit-Informationen über die suspendierten Teilchen sowie die Trägerflüssigkeit zu erhalten.<br />
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In various applications concerning particles in suspension there is a strong demand for tools facilitating spectroscopical analyses exclusively on the dispersed particles without interference from the host fluid. This demand could be met by combining an ATR fibre probe with the particle manipulation ability of an acoustic wave in the MHz-range.<br />The particle manipulation was realized by applying an ultrasonic standing wave to the suspension. As a consequence the so-called acoustic radiation forces were exerted on the particles which caused them to concentrate in certain regions of the standing wave field. An ATR fibre probe served for the acquisition of infrared absorption spectra. The main element of this spectroscopical technique is the ATR crystal where an infrared beam is subjected to total reflection. As a consequence of the total reflection an exponentially decreasing so-called evanescent field of a few µm develops on top of the crystal surface. An infrared absorbing sample medium located within this evanescent field absorbs parts of the incident beam spectrum and can thus be analyzed. Two model systems, a biological suspension of yeast cells and suspensions of polymer beads were employed for characterization purposes. With both systems it was possible to push suspended particles towards the ATR probe surface, consecutively performing infrared absorption measurements exclusively on the particles and finally retracting them off the probe surface again, thus allowing an absorption measurement exclusively on the host fluid. Furthermore an elementary solid-phase synthesis on a Wang-resin was performed and the first time successfully monitored in-line by means of the ultrasonically enhanced ATR infrared spectroscopy. The results obtained strongly suggest a great potential of this new method to provide real-time spectroscopical information about the suspended particles and the liquid independently from each other.<br />