Um die Modellierung und das Verständnis von Verdampfungs- und Mischungsphänomenen bei höheren Drücken zu verbessern sind oft experimentelle Daten von Nöten, mit denen verglichen und validiert werden kann. In dieser Arbeit wird die Verdampfung von frei fallenden Tropfen unter solchen Bedingungen experimentell untersucht. Ein Druckbehälter mit optischem Zugang wird dafür verwendet flüssiges Aceton und Heptan in Stickstoff- und Kohlendioxidatmosphären zu injizieren. Ein temperierter Injektor erzeugt Tropfen, die entweder frei abtropfen oder mit Hilfe elektrostatischer Ladung abgelöst werden.

Zuerst wird die Laser induzierte Fluoreszenz und Phosphoreszenz (LIFP) von Aceton verwendet um die mittlere Temperatur der frei fallenden Acetontropfen zu bestimmen. Ein ultra-violett Farbstofflaser Aufbau wird realisiert, um das Aceton bei 320nm anzuregen und die dadurch entstehende Fluoreszenz und Phosphoreszenz aufzunehmen. Ein ratiometrischer Ansatz wird benutzt, um die komplette Emission sowie nur die getrennt aufgenommene Phosphoreszenz auszuwerten. Damit wird die Temperaturabhängigkeit der Signale für Drücke von 2,4 und 6 MPa bei Temperaturen von 393 K bis 508 K bestimmt. Die Unterscheidung von Fluoreszenz und Phosphoreszenz wird dabei zeitlich mit einem Bildverstärker realisiert. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Nichtlinearität abhängig von der einstrahlenden Anregungsenergiedichte, sogar für geringe Energiedichten unter 1 mJ/cm^2. Dieser Einfluss konnte durch Einbeziehung der Energiedichte in der Kalibrierung jedoch deutlich verringert werden. Die Kalibrierung zeigt, dass die gemessenen Drücke keinen messbaren Einfluss auf die Signalverhältnisse haben. Danach werden frei fallende Acetontropfen in Stickstoffatmosphäre mit dieser Methode untersucht um ihre mittlere Temperatur zu bestimmen. Die Atmosphäre besitzt dabei Temperaturen von 433 bis 513 K, während der Injektor von 433 K bis 503 K betrieben wird. Zwei verschiedene Fallhöhen, 12mm und 23mm von der Injektorkapillare, sowie zwei verschiedene Abtropffrequenzen, 1 Hz und 2 Hz, werden gemessen. Die Temperaturergebnisse werden mit vorherigen Messkampagnen verglichen, für die eine auf der Dichte basierende Umrechnung von Mischungsbrüchen zu Temperaturen mit Hilfe einer Zustandsgleichung benutzt wird, um indirekt eine Temperatur zu bestimmen. Die beiden Methoden zeigen eine gute Übereinstimmung.

In einer zweiten Messkampagne wird der Mischungsbruch der Nachläufe von frei fallenden Aceton- und Heptantropfen in einer Kohlendioxidatmosphäre zweidimensional untersucht. Der experimentelle Aufbau wird für das neue Inertgas angepasst und Messungen und Charakterisierungen der 2D Ramanstreuung Methode werden durchgeführt. Eine 532nm Laserquelle wird benutzt um ein Lichtschnitt über den Tropfen zu erzeugen, mit dem der Nachlauf während des Falls untersucht wird. Durch die ausgeprägte spektrale Überlappung der Ramanstreuung der involvierten Stoffe, wird zuerst die Temperatur und Druckabhängigkeit der Methode untersucht. Da eine messbare Druckabhängigkeit vorliegt, wird die Auswertung angepasst um diese zu berücksichtigen. Die Ergebnisse werden mit vorherigen Kampagnen in einer Stickstoffatmosphäre verglichen. Dabei wird ersichtlich, dass Kohlendioxid die Diffusion von Aceton in die Gasphase stark fördert, während bei Heptan keine signifikanten Differenzen zur Mischung mit Stickstoff feststellbar sind. Die Messungen werden mit 2 MPa und 4 MPa, Kombinationen der Atmosphärentemperaturen von 393 K bis 533 K und Injektortemperaturen von 393 K bis 493 K bei einer Fallhöhe von 19mm und Tropfenrate von 2 Hz untersucht.