Prinzip der Infrarotstrahlung

Das Prinzip der Infrarotstrahlung beruht auf dem physikalischen Phänomen, dass jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes (-273,15 °C) elektromagnetische Strahlung aussendet. Zwischen der Oberflächentemperatur eines Körpers und der Intensität und spektralen Zusammensetzung der von ihm ausgesandten Strahlung besteht dabei ein eindeutiger Zusammenhang. Durch die Ermittlung der Strahlungsintensität kann somit die Temperatur eines Objekts berührungslos bestimmt werden.

Infrarotstrahlung ist jener Teil des elektromagnetischen Spektrums, der sich an der langwelligen Seite des sichtbaren Spektrums an das rote Licht bei einer Wellenlänge von ca. 760 nm anschließt und sich bis zu etwa 1 mm Wellenlänge erstreckt.

Vorteile pyroelektrischer Infrarotdetektoren von InfraTec

Als Teil der Familie der thermischen Detektoren kann ein pyroelektrischer Detektor im Gegensatz zu Halbleiterdetektoren (InGaAs, PbS, PbSe) mit einer hocheffizienten Absorptionsschwarzschicht ausgestattet werden und besitzt dadurch eine extrem breitbandige sowie spektral und lateral homogene Empfindlichkeit. Bis zu einem Wellenlängenbereich von 3 µm erreichen bei Raumtemperatur betriebene Halbleiterdetektoren jedoch eine um Faktoren höhere spezifische Detektivität als pyroelektrische Detektoren.

Im Vergleich zu Thermopiledetektoren, die ebenfalls bei Raumtemperatur langwellige infrarote Strahlung detektieren können, ist ein pyroelektrischer Infrarotdetektor von InfraTec wesentlich schneller und erzeugt bereits ohne zusätzliche Vorverstärker eine erheblich höhere Signalspannung. Optimale Einsatzbedingungen für pyroelektrische Infrarotdetektoren bestehen bei Wellenlängen 2,5 … 25 µm und Modulationsfrequenzen 0,5 … 400 Hz.

Pyroelektrische Infrarotdetektoren von InfraTec verwenden spezielle Absorptionsschwarzschichten und können deshalb sogar als großflächige langzeitstabile Empfänger für UV-Strahlung (z.B. 193 nm), aber auch für THz-Strahlung im Bereich 100 µm … 1 mm arbeiten.

Infrarotdetektoren bieten

  • Hohe Flexibilität hinsichtlich der zu messenden Substanzen
  • Anwendung chemometrischer Methoden für die Mehrkomponenten-Analyse
  • Messung bekannter Stoffzusammensetzungen mit überlappenden Banden
  • Identifikation unbekannter Substanzen
  • Kostengünstige, robuste und miniaturisierte Lösung
Vergleich verschiedener Infrarot Detektoren

Der Infrarotdetektor im Einsatz

Die häufigste Anwendung von Infrarotdetektoren ist der Bewegungsmelder. Für diesen Zweck genügen preiswerte pyroelektrische Keramiksensoren. Weitere Anwendungsgebiete sind die nichtdispersive Infrarotgasanalyse (NDIR-Gasanalyse) und die Infrarot-Flammensensorik und -überwachung. In diesen Bereichen wird hauptsächlich hochqualitatives einkristallines Lithiumtantalat (LiTaO3) als Pyroelektrikum verwendet. Damit ist bei großem Signal-Rausch-Abstand auch eine langzeitstabile Leistung gegeben. Die Verwendung von Infrarotdetektoren für die Spektroskopie oder Radiometrie ist ebenfalls möglich.

Pyroelektrische Detektoren in der NDIR-Gasanalyse - Bildnachweis: © Juergen Faelchle / Fotolia.com
Infrarotdetektoren für die Gasanalyse

Gasanalyse

Das Einsatzspektrum pyroelektrischer Infrarotdetektoren für die Gasanalyse ist sehr umfangreich und reicht von Umweltschutzmessungen über die Erkennung von Gaslecks und die Stahlanalyse bis hin zur Patientenüberwachung unter Narkose.

Infrarot-Flammensensorik - Bildnachweis: © ttstudio / Fotolia.com
Infrarotdetektoren für die Infrarot-Flammensensorik

Infrarot-Flammensensorik

Nutzen Sie für die Erkennung typischer spektraler Strahlung, die durch brennende, organische Substanzen hervorgerufen wird, Infrarotdetektoren von InfraTec – fehlersicher und langzeitstabil.

Spektroskopie
Infrarotdetektoren für die Infrarot-Spektroskopie

Infrarot-Spektroskopie

In Spektroskopen kommen ganz spezielle pyroelektrische Infrarotdetektoren von InfraTec zum Einsatz. Unerlässlich für diese Anwendung ist das gleichmäßige Absorptionsverhalten über einen breiten Wellenlängenbereich. Das wird durch eine besondere Absorptionsschicht auf dem pyroelektrischen Chip ermöglicht.

Mit InfraTec in Kontakt treten

Möchten Sie mehr erfahren?

Nicht selten sind Aufgabenstellungen mit besonderen Anforderungen verknüpft. Besprechen Sie gemeinsam mit unseren erfahrenen Ingenieuren Ihre konkrete Anwendung, erhalten Sie weiterführende technische Informationen oder lernen Sie unsere Zusatzdienstleistungen kennen.

Schweiz

InfraTec GmbH
Infrarotsensorik und Messtechnik
Gostritzer Str. 61 – 63
01217 DresdenDEUTSCHLAND

Fertigung auf höchstem Niveau

Im Stammhaus Dresden stehen alle Abläufe beginnend mit der Entwicklung und Simulation, über Konstruktion und Musterbau bis hin zur Serienfertigung von Detektoren zur Verfügung. Technologien sind redundant ausgeführt und realisieren einen kompletten technologischen In-House-Prozess. PVD, Chip- und Drahtbonden sowie Produktmessung sind automatisiert und ermöglichen damit für die schwierigsten Herstellungs- und Prüfprozesse eine bearbeiterunabhängige, gleichbleibend hohe Fertigungsqualität in allen Stückzahlbereichen. Pyroelektrische Infrarotdetektoren von InfraTec verwenden als Pyroelektrikum beidseitig poliertes einkristallines LiTaO3, das durch eine spezielle Dotierung die Herstellung sehr dünner (25 µm) und damit rauscharmer, hochempflindlicher pyroelektrischer Chips in einem automatisierten Batchprozess ermöglicht.

Infrarotdetektoren von InfraTec

Einkanaldetektoren von InfraTec
Einkanaldetektoren

Einkanaldetektoren

Einkanal-Detektoren für die Gasanalyse, Flammendetektion und Radiometrie.

  • TO18 oder TO39 Gehäuse
  • Thermische Kompensation
  • JFET oder CMOS OPV
PYROMID®-Mehrkanaldetektoren von InfraTec
Mehrkanaldetektoren

Mehrkanaldetektoren

Auswahl zwischen herkömmlichen planaren Mehrkanaldetektoren und PYROMID®-Detektoren.

  • Zwei-, Vier- und Achtkanaldetektoren für die Gasanalyse und Flammendetektion
  • Individuell konfigurierbar, z. B. mit Option für JFET, Operationsverstärker, integriertem Strahlteiler, etc.
Spezialdetektoren von InfraTec
Spezialdetektoren

Spezialdetektoren

Einkanaldetektoren für analytische Instrumente und Spektroskopie

  • Besonders hohe Detektivität
  • Schnelles Ansprechen
  • Metallschwarzschicht
Durchstimmbare FPI-Detektoren von InfraTec
Durchstimmbare Detektoren (FPI)

Durchstimmbare Detektoren (FPI)

Mikrospektrometer für analytische Instrumente und Gasmessgeräte

  • Elektrostatischer Antrieb > 1 µm
  • Durchstimmbereich
  • Auflösung (Finesse) λ/ Δλbis zu 60
Infrarotfilter für Infrarotdetektoren

Infrarotfilter für Infrarotdetektoren

Hier finden Sie Informationen zu den Filtern, welche in unsere Detektoren integriert werden können

Beratung und Applikationsuntertsützung bei InfraTec
Beratung & Applikationsunterstützung

Beratung & Applikations-
unterstützung

Gern beraten wir Sie individuell zum Einsatz der pyroelektrischen Infrarotdetektoren in Ihrer speziellen Anwendung.

Detektorsuche

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

Alle Standarddetektoren im Überblick
InfraTec Detektoren im Überblick