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113 sorptionsbegrenzung hin (s. Kapitel 5.3.3). Ob dies tatsächlich der Fall ist, oder ob neue, nicht berücksichtigte Effekte dafür verantwortlich sind, kann auf Basis der vorhandenen Messungen nicht entschieden werden. Das insgesamt kleinere Signal des Goldsensors in Bild 7.26 deutet darauf hin, daß nur eine geringe Empfindlichkeit für molekularen Sauerstoff vorliegt, so daß bei dem bei dieser Messung gegebenen O/O2-Verhältnis von ca. 2 % nur kleine Ströme auftreten. Noch deutlicher wird die selektive Detektion von atomarem Sauerstoff durch den Goldsensor angesichts des Absinkens des Sensorstromes (s. Bild 7.27), wenn die Plasmaquelle deaktiviert wird und als Folge davon kein atomarer Sauerstoff mehr im Testgas vorhanden ist. Dies bestätigt, daß das bei aktivierter Plasmaquelle höhere Signal durch den dann im Testgas enthaltenen atomaren Sauerstoff hervorgerufen wird. Im Gegensatz zum Goldsensor erhöht sich der Strom des Platinsensors, wenn kein atomarer Sauerstoff mehr im Testgas enthalten ist. Dies kann wie folgt erklärt werden: Wird der Druck in der Testkammer konstant gehalten, was bei dem durchgeführten Experiment der Fall war, ist die Teilchendichte konstant. Zur Verdeutlichung soll zunächst angenommen werden, daß bei aktivierter Plasmaquelle nur atomarer Sauerstoff vorliegt, während bei deaktivierter Plasmaquelle nur molekularer Sauerstoff vorhanden ist. Bei konstanter Teilchendichte treffen in erster Näherung gleich viele Teilchen auf die Kathode auf, unabhängig davon, ob es sich um atomaren oder molekularen Sauerstoff handelt. Trifft dabei ein Sauerstoffatom auf die Kathode, kann es zwei Elektronen aufnehmen; trifft hingegen ein Sauerstoffmolekül auf die Kathode, sind für dessen Transport durch den Elektrolyt vier Elektronen notwendig. Somit wäre der Sensorstrom bei rein atomarem Sauerstoff halb so groß wie bei rein molekularem Sauerstoff. Bei dieser Argumentation ist allerdings noch nicht berücksichtigt, daß ein Sauerstoffatom nur halb so schwer wie ein Sauerstoffmolekül ist, wodurch die Effusionsrate des atomaren Sauerstoffs größer ist als die des molekularen Sauerstoffs. Berücksichtigt man dies, ergibt sich, daß der Sensorstrom bei rein molekularem Sauerstoff Sauerstoff. 2 mal so groß ist wie bei rein atomarem Mittels der Gaskinetik ist es aufgrund der oben beschriebenen Tatsache möglich, basierend auf dem Verhältnis der Ströme mit und ohne vorhandenem atomarem Sauerstoff, auf das Verhältnis D der Partialdrücke von O und O2 zu schließen. Es ergibt sich folgende Beziehung (Herleitung s. Anhang C): D= p( O) p(O 2 ) 1− = I (O 2 , O ) I * (O 2 ) I ( O 2 , O) I * (O 2 ) − 2 ⋅ k ( O) (106) 2 ⋅ k (O 2 ) mit p(O) und p(O2) den entsprechenden Partialdrücken; I(O2,O) der Strom, wenn atomarer und molekularer Sauerstoff vorhanden ist; I*(O2) der Strom bei rein molekularem Sauerstoff