PYRONEER® – High-Performance-Detektoren
Die PYRONEER®-Detektoren von InfraTec auf Basis von Lithium-Tantalat (LiTaO
Typ | close Anzahl der MesskanäleKanalzahl | close TO18, TO46: 5,4 mm Durchmesser Gehäuse | close Größe der kreisförmigen oder rechteckigen Apertur, durch die Strahlung auf die sensitiven Elemente trifft. Öffnung (mm) | close Spannungsbetrieb: Der pyroelektrisch erzeugte Strom wird über einem RC‐Glied in eine Spannung konvertiert und nachfolgend impedanzgewandelt. Strombetrieb: Der pyroelektrische Strom wird durch einen OPV permanent kompensiert. Der dafür benötigte Strom erzeugt einen Spannungsabfall über einem RC‐Netzwerk im Rückkoppelzweig, welcher als Messsignal dient. Betriebsart | close Integrierte Verstärkungselemente wie integrierte Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (JFET) für Detektoren im Spannungsbetrieb oder integrierte Operationsverstärker (OpAmp) für Detektoren im Strombetrieb. Verstärker | close Pyroelektrische Detektoren sind als thermische Detektoren für Temperaturänderungen empfindlich. Ändert sich die Umgebungstemperatur, beeinflusst dies das Messsignal und verschiebt den Arbeitspunkt. Eine thermische Kompensation reduziert diesen Effekt. Dazu erhält jedes pyroelektrische Element ein Blindelement, das unerwünschte Ströme kompensiert. Thermische Kompensation | close Patentierte mikromechanische Chipbefestigung (LowMicro) von InfraTec zur Senkung der Auswirkung des störenden Körperschalls. Reduzierte Mikrofonie | close Als zentrale Kenngröße charakterisiert die spezifische Detektivität D* den Signal-Rausch-Abstand von Infrarotdetektoren. Spezifische Detektivität* | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
LIE-312 close 1Hz ... 4kHz, Metallschwarzschicht | 1 | TO39 | ø 5,0 | Spannungsbetrieb | JFET | 1,6 ** | |||
LIE-312f close 10Hz ... 4kHz, Metallschwarzschicht | 1 | TO39 | ø 5,0 | Spannungsbetrieb | JFET | 1,3 ** | |||
LIE-332f close 10Hz ... 4kHz, Metallschwarzschicht | 1 | TO39 | ø 5,0 | Spannungsbetrieb | JFET | 1,3 ** | |||
LSV-9313 close single channel; TO39 housing; medium chip size; JFET; voltage mode; short time constant, metal black coating | 1 | TO39 | ø 5,5 | Spannungsbetrieb | JFET | 1.3 ** | |||
DSV-7311 close Einkanaldetektor; TO39-Gehäuse; JFET; voltage mode; DLaTGS - Deuterated L-Alanine doped TriGlycine Sulphate; Edelmetallschwarzschicht | 1 | TO39 | ø 5,5 | Spannungsbetrieb | JFET | 3.3 **** |
* in 10
** in 10
*** bei R
**** in 10
LiTaO3-Detektoren (Typ LIE / Typ LSV)
Pyroelektrische Detektoren für den Einsatz in analytischen Geräten gehören seit über 20 Jahren zum InfraTec-Portfolio. Diese Detektoren werden seitdem auf der Basis von hochwertigem, einkristallinen Material Lithiumtantalat (LiTaO3) gefertigt. Das Material bietet eine robuste und zuverlässige Detektorleistung bei einem gleichzeitig sehr geringen Temperaturkoeffizienten und einer ausgezeichneten Langzeitstabilität. Mit einer eigens angepassten Edelmetallschwarzschicht auf den pyroelektrischen Elementen erfüllen die Detektoren unter der Typenbezeichnung LIE bis heute höchste Anforderungen, wie sie in der FTIR-Spektroskopie üblich sind.
Um auch für zukünftige Aufgaben gerüstet zu sein, haben die bewährten Detektoren einen modernisierten Innenaufbau erhalten, der aktuelle Fertigungstechnologien nutzt. Die durch das Redesign entstandene LSV-Serie bietet die gleiche hohe Leistungsfähigkeit hinsichtlich Empfindlichkeit, Stabilität und Signalqualität und wird die LIE-Detektoren schrittweise ersetzen.
DLaTGS-Detektoren (Typ DSV)
The DLaTGS detectors are a real performance boost for FTIR spectroscopy. Based on the high-performance, pyroelectrically sensitive material DLaTGS (deuterated L-alanine doped triglycine sulphate), these detectors are clearly superior to LiTaO3 detectors with a triple detectivity (D*) at modulation frequencies in the kHz range. This combination of high pyroelectric coefficient, low heat capacity and low relative permittivity meets all requirements for achieving very good signal-to-noise ratios at very high modulation frequencies.
In Fourier transform infrared spectrometers (FTIR) they are considered the gold standard among infrared detectors.
DSV-7311 – Der erste DLaTGS-Detektor der PYRONEER®-Serie
Das neueste Mitglied der Produktserie PYRONEER® ist der High-Performance-Detektor DSV-7311. Dieser Detektor mit einem pyroelektrischen Element auf Basis von DLaTGS ist ein außergewöhnliches Kraftpaket:
Einkanaldetektor im TO39 Gehäuse
Ein pyroelektrisches Element mit Ø 1,3 mm
Spannungsbetrieb mit rauscharmem Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET)
Spezifische Detektivität (D*) von 3,3×10
8 Jones bei 1 kHz12 Millisekunden thermische Zeitkonstante
Field of View (FOV) von 110°
DSV-7341: Innovativer Hochleistungsdetektor mit thermischer Stabilisierung
InfraTec führt für seine PYRONEER®-Detektoren mit DLaTGS als pyroelektrischem Material eine integrierte thermische Stabilisierungsfunktion mittels eines thermoelektrischen Kühlers (TEC) ein. Der erste Detektor mit dieser Funktion, die maximale Temperaturstabilität und Messgenauigkeit gewährleistet, wird der DSV-7341 sein.
Der TEC:
Hält die Temperatur des Pyrochips stabil
Minimiert temperaturabhängige Signalabweichungen
Hilft, nicht nur thermische Umwelteinflüsse, sondern auch unterschiedliche Strahlungsniveaus auf dem Detektor, z. B. zwischen Hintergrund und Probe, zu kompensieren
Diese präzise Temperaturregelung garantiert eine außergewöhnliche Messstabilität, wodurch sich der DSV-Detektor ideal sowohl für mobile als auch für Premium-FTIR-Spektrometer eignet. Darüber hinaus schützt die echte hermetische Abdichtung der in FTIR-Anwendungen üblicherweise verwendeten ZnSe-Fenster vor Feuchtigkeit und gewährleistet langfristige Zuverlässigkeit.
Durch die Kombination von Temperaturregelung, fortschrittlichem Design und moderner Gehäusetechnik mit einer zuverlässigen Kühlkörperverbindung erzielen die neuen PYRONEER® DSV-Detektoren eine unübertroffene Leistung und Unabhängigkeit von Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Die Möglichkeit, sie mit den bekannten Fenstermaterialien der Serie auszustatten, bietet zudem maximale Flexibilität.
LiTaO3 vs. DLaTGS – Eigenschaften im Vergleich
| Detektor | PYRONEER® LiTaO3 | PYRONEER® DLaTGS |
| Detektorserie | LSV, LIE-312(f), LIE-332(f) | DSV |
| Pyroelektrisches Material | Lithiumtantalat (LiTaO3) | Deuteriertes L-Alanine-dotiertes Tri-Glycin-Sulfat (DLaTGS) |
| D* Detektivität | + | +++ |
| Flache spektrale Empfindlichkeit (2 ... 10 µm) | +++ | +++ |
| Temperaturstabilisierung | Nein | In Entwicklung |
| Betriebsart | Spannungsbetrieb | Spannungsbetrieb |
| Sensorelement | Ø 1,3 mm, Ø 2,0 mm | Ø 1,3 mm, weitere Formate in Entwicklung |
| Gehäuse | TO39 | TO39 |
| Reaktionszeit | + | ++ |
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Alles aus einer Hand
Der Produktionsprozess für die DLaTGS-Detektoren findet von Anfang bis Ende bei InfraTec am Stammsitz in Dresden statt:
Züchtung des empfindlichen Kristallmaterials DLaTGS
Präparation von DLaTGS-Sensorelementen
Aufbau des Detektors mit Aufbringung der Edelmetallschwarzschicht
Durch ihren modularen Aufbau lässt sich die PYRONEER®-Serie flexibel auf Ihre anwendungsspezifischen Anforderungen anpassen.
Für einen klaren Blick
Bei der Wahl der Eintrittsfenster für die Detektoren steht eine große Palette an Materialien zur Verfügung, die sich durch konstant hohe Transmission über einen großen Wellenlängenbereich auszeichnen. Zur Verfügung stehen bisher mit optionaler Antireflexionsschicht:
Bariumfluorid
Kaliumbromid
Cäsiumjodid
Zinkselenid*
* Zinkselenid-Fenster mit einer Antireflexionsbeschichtung (ARC) sind eine gute Alternative für besonders raue Umgebungen. ZnSe ist von Natur aus resistenter gegen Feuchtigkeit als z.B. KBr. Das Einlöten des ZnSe-Fensters in die Detektorkappe erzeugt zudem eine hermetisch dichte Verbindung, so dass keine Feuchtigkeit in den Detektor eindringen kann.
Mehr erfahren über Gelötetes ZnSe-ARC-Fenster
In Zukunft wird InfraTec zusätzlich Fenstermaterialien anbieten, welche auch im fernen Infrarot (FIR) und im Terahertz-Bereich gute Transmissionseigenschaften besitzen. Hier sind vor allem CVD-Diamant und Polyethylen hervorzuheben.
Detektorsuche
InfraTec bietet Ihnen fünf Produktgruppen mit rund 50 verschiedenen pyroelektrischen Detektoren. Zum Spektrum gehören dabei Detektoren mit reduzierter Mikrofonie und integriertem Operationsverstärker sowie digitale Detektoren.
Wählen Sie Ihre passenden Infrarotdetektoren mit unserer detaillierten Detektorsuche.
