Beam Splitter
Beam Splitter (dt.: Strahlteiler) sind optische Komponenten, die eine besondere Funktionalität des Detektors zur Verfügung stellen. Das einfallende Strahlungsbündel wird in verschiedene Teilbündel aufgespalten. Während ein Teilbündel als Referenzsignal genutzt werden kann, liefern die verbleibenden Teilbündel das eigentliche Messsignal.
Da alle Teilstrahlenbündel den gleichen optischen Weg zurücklegen, bevor sie auf den Detektor treffen, lassen sich Störeinflüsse einfach kompensieren. Dadurch wird die Stabilität und Genauigkeit der Messung verbessert (z. B. durch Driftkorrektur).
Als Beam Splitter kommen halbdurchlässige Spiegel, Prismen und andere optische Anordnungen zum Einsatz.
Beam-Splitter-Detektoren: Exakte und langzeitstabile Messergebnisse
Das Strahlteilerprinzip bietet den Vorteil, dass mechanische Ausdehnungen im optischen System des Messgerätes, Alterungseffekte oder eventuelle Verschmutzungen bei diesen Detektoren schon vor der Strahlteilung wirken und damit alle Kanäle in gleicher Weise beeinflussen. Das durch den Beam Splitter erzeugte dauerhaft stabile Signalverhältnis zwischen den einzelnen Kanälen sichert somit ein hohes Maß an Messgenauigkeit.
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Reflexionsstrahlteiler als besondere Form der Beam Splitter
Bei Beam Splitter-Detektoren werden verschiedene Arten von Strahlteilern eingesetzt – InfraTec verwendet für seine Mehrkanaldetektoren ausschließlich reine Reflexionsstrahlteiler. Diese bestehen aus hochreflektierenden goldbeschichteten Mikrostrukturen mit sehr hohem Reflexionsgrad im infraroten Spektralbereich. Die Ausführung der Reflexionsstrahlteiler unterscheidet sich abhängig vom Detektortyp: In Vierkanaldetektoren gleichen sie vierseitigen Mikropyramiden, während es sich in Zweikanaldetektoren um V-förmige Rillen handelt.
Im Unterschied zu herkömmlichen Mehrkanaldetektoren haben Beam-Splitter-Detektoren nur eine einzige Aperturöffnung. Die eintretende Strahlung wird im Detektor an den Mikrostrukturen in mehrere Teilstrahlungsbündel gleicher Intensität aber unterschiedlicher Richtung getrennt. Anschließend treffen die Bündel jeweils auf ein pyroelektrisches Sensorelement mit einem vorgeschalteten optischen Filter.
Die einfallende Strahlung trifft im TO8 Detektor (4 spektrale Kanäle) senkrecht auf die IR-Filter und nachfolgend auf das Pyroelektrikum. Dieser zusätzliche Vorteil vereinfacht die Anforderungen an die Spezifikation des IR-Filters und sorgt insbesondere in der Gasanalyse für äußerst präzise Ergebnisse. Ein senkrechter Einfall der Strahlung ist im TO39 (2 spektrale Kanäle) aufgrund der Größenverhältnisse nicht möglich, was bei der Auswahl der IR-Filter berücksichtigt werden muss.
Für den Einbau in eine Gasküvette benötigen beide Bauformen, TO39 oder TO8, eine wirksame Apertur von nur 2,5 mm. Ein beschleunigter Gasaustausch ergibt sich durch sehr geringe Totvolumina des Messsystems. Nutzt man diesen Effekt aus, können mit Beam-Splitter-Detektoren ausgerüstete Messgeräte entsprechend kleiner ausfallen.
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.
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