7 Innovative Mehrkanaldetektoren

7.1 Worin besteht der Vorteil eines pyroelektrischen Detektors mit integriertem Beamsplitter?

Beamsplitter-Detektoren sind Mehrkanaldetektoren mit nur einer einzigen Aperturöffnung, bei denen ein Array aus einer Vielzahl von Mikrospiegelflächen als interner Strahlteiler arbeitet. Die Teilung des Strahlenbündels in zwei oder vier spektrale Kanäle erfolgt erst innerhalb des Detektors. Die Apertur mit einem Durchmesser von 2,5 mm erlaubt den Einsatz von Küvetten mit sehr kleinen Abmaßen für die NDIR-Gasanalyse. Daraus resultieren sehr geringe Totvolumina des Messsystems. Mechanische Ausdehnungen im optischen System des nicht-dispersiven Infrarot-Gasanalysators, Alterungseffekte oder eventuelle Verschmutzungen wirken bei diesen Detektoren schon vor der Strahlteilung und damit in gleicher Weise auf alle Kanäle. So bleibt das Signalverhältnis zwischen den einzelnen Kanälen dauerhaft stabil.

7.2 Welche Möglichkeiten bietet InfraTec, in mehr als vier spektralen Infrarotkanälen zu messen?

Mehrkanalige Standard-Detektoren von InfraTec erfassen parallel bis zu vier spektrale Kanäle, meist drei Gaskanäle und eine Referenz. Werden mehr spektrale Kanäle benötigt, kann man unter Beibehaltung der zeitgleichen Messung in allen spektralen Kanälen die Strahlaufteilung für zwei Mehrkanaldetektoren über einen externen Beamsplitter realisieren. Im einfachsten Fall ist das ein unter 45° im Strahlengang stehender unbeschichteter Silizium-Chip.

Eine Alternative dazu stellen klassische mechanische Filterräder dar. Sie ermöglichen in der Kombination mit einem schnellen pyroelektrischen Miniaturdetektor (zum Beispiel LIE-200 oder LME-300) trotz der Filterradmechanik sehr kompakte und zuverlässige Sensoraufbauten. In der Multigasanalyse sind bis zu acht Filterpositionen üblich.

Die modernste Variante der vielkanaligen Gasanalyse verwendet pyroelektrische Detektoren mit einem integrierten durchstimmbaren Infrarotfilter. InfraTec setzt dabei ein mikromechanisches FABRY-PÉROT-Filter ein. Zur Auswahl stehen vier Typen mit unterschiedlichen spektralen Durchstimmbereichen 3 bis 10 µm im TO8-Gehäuse. Die Detektoren verfügen standardmäßig über einen EEPROM, der die Kalibrierdaten enthält.

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