Infrarot - Infrarotstrahlung

Als Infrarotstrahlung (kurz IR-Strahlung) bezeichnet man elektromagnetische Wellen im Spektralbereich zwischen sichtbarem rotem Licht und der längerwelligen Mikrowellen-Strahlung (auch Teraherzstrahlung genannt). Infrarot (IR) besitzt damit Wellenlängen λ zwischen 780 nm und 1 mm, was einem Frequenzbereich von 300 GHz bis 400 THz entspricht.

Prisma

Entdeckt wurde die Infrarot-Strahlung um 1800 von Friedrich Wilhelm Herschel bei dem Versuch, die Temperatur der verschiedenen Farben des Sonnenlichtes zu messen. Er ließ dazu Sonnenlicht durch ein Prisma fallen und platzierte ein Thermometer in den einzelnen Farbbereichen. Er bemerkte, dass jenseits des roten Endes des sichtbaren Spektrums das Thermometer die höchste Temperatur anzeigte. Aus dem beobachteten Temperaturanstieg schloss er, dass sich das Sonnenspektrum jenseits des sichtbaren roten Lichtes fortsetzt.

Die Einteilung des infraroten Spektralbereiches in Bänder ist nicht eindeutig definiert. Die technischen Anwendungen NDIR-Gasanalyse, Flammenspektroskopie und Pyrometrie verwenden häufig die Unterteilung in NIR, SWIR, MWIR, LWIR und FIR. Die CIE (Internationale Beleuchtungskommission) sowie die DIN 5031-7 schlagen die Einteilung in Bänder IR-A, IR-B und IR-C vor.

Bezeichnung

Deutsche
Abkürzung

Englische
Abkürzung

Abkürzung nach
CIE bzw. DIN

Wellenlänge
[µm]

linie

Nahes Infrarot

NIR

NIR

IR-A

(0,78 … 1,4)

linie

Nahes Infrarot

NIR

SWIR

IR-B

(1,4 … 3,0)

linie

Mittleres Infrarot

MIR

MWIR

IR-C

(3 … 8)

linie

Mittleres Infrarot

MIR

LWIR

IR-C

(8 … 15 (50))

linie

Fernes Infrarot

FIR

FIR

IR-C

(15 (50) … 1.000)

linie

Elektromagnetisches Spektrum

Spektralbereich

 

 

Pyroelektrische Detektoren von InfraTec spielen ihre Stärken in der Messtechnik vor allem im mittleren Infrarot aus, können aber auch für Laseranwendungen im UV (z.B. 193 nm) sowie in dem Bereich der fernen Infrarotstrahlung (Terahertz) genutzt werden.

Im mittleren Infrarotbereich (2,5 … 13) µm liegen die Grundschwingungen der Absorptionsbanden zahlreicher Gase. Durch Bestimmung der charakteristischen Strahlungsabsorption mittels thermischer Sensoren (pyroelektrischer Detektor und Thermopile) lassen sich Gase wie CO2, CO, NOX, Ozon und Kohlenwasserstoffe (Alkane, Kältemittel, Halogen- und aromatische Kohlenwasserstoffe) identifizieren und quantifizieren. Die Nutzung der ATR-Infrarotspektroskopie (ATR – abgeschwächte Totalreflexion) ermöglicht das Messen von Gasen auch in flüssigen Medien. Durch das Erkennen von typischen Gasemissionen im MIR, welche bei einem Brand entstehen, können Flammen selektiv und sehr sicher über weite Entfernungen erkannt werden (Flamendetektor, Tripel IR, IR3).

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