Physikalische Grundlagen

Im Gegensatz zu Halbleiterdetektoren wird bei einem pyroelektrischen Detektor die einfallende infrarote Strahlung zunächst durch eine auf den thermisch isolierten Chip aufgebrachte Absorptionsschwarzschicht in Wärme umgewandelt (thermischer Detektor). Diese Temperaturänderung des Chips in der Größenordnung µK ... mK erzeugt durch den pyroelektrischen Effekt das gewünschte elektrische Signal. Thermopiles gehören ebenfalls zur Gruppe thermischer Infrarotdetektoren, der Messeffekt ist jedoch erheblich kleiner. Während ein pyroelektrischer Detektor bis zu Modulationsfrequenzen von 4 kHz ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis zeigt (z. B. in FTIR-Spektrometern), arbeiten Thermopiles nur bis zu einigen Hertz mit ausreichender Performance.

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InfraTec GmbH
Infrarotsensorik und Messtechnik
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Pyroelektrische Detektoren mit integrierter Strahlteilung von InfraTec

Ein pyroelektrischer Detektor von InfraTec beinhaltet außer dem pyroelektrischen Kristall elektronische, optische und mikromechanische Komponenten. Zwei- und vierkanalige Detektoren mit integrierter Strahlteilung und integriertem CMOS-Verstärker stellen ein kleines Mikrosystem von thermisch, elektronisch und optisch wirksamen Komponenten dar.

Da Pyroelektrizität die Eigenschaft einer Untergruppe piezoelektrischer Kristalle darstellt, reagiert ein pyroelektrischer Detektor auf Luft- und Körperschall. Dieser Effekt wird häufig als Mikrofonie bezeichnet. Durch eine von InfraTec patentierte Befestigung des pyroelektrischen Chips ist dieser Störeffekt für einen Infrarotdetektor jedoch stark reduziert und liegt damit vielfach in der Größenordnung anderer Störspannungen oder des Detektor-Eigenrauschens.

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InfraTec bietet Ihnen fünf Produktgruppen mit rund 50 verschiedenen pyroelektrischen Detektoren. Wählen Sie Ihre passenden Infrarotdetektoren mit unserer detaillierten Detektorsuche.

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