Pyroelektrische IR-Miniaturdetektoren (ø 4.7 mm) als Kernkomponente in NDIR-Gasanalysatoren

Multispektrale pyroelektrische Infrarot-Detektoren bestimmen immer mehr die Technologie der NDIR- Gasanalyse. Zu dieser festen Kombination mehrerer spektraler Kanäle in einem Detektorgehäuse ist das Gruppieren mehrerer einkanaliger Miniaturdetektoren (TO18-Gehäuse) eine konstruktive Alternative, insbesondere wenn Flexibilität hinsichtlich der Kanalanzahl und -bestückung gefordert ist. InfraTec (www.InfraTec.de) fertigt in Dresden derartige Miniaturdetektoren, von denen insbesondere die Typen LIE- 202 (thermisch unkompensiert) und LIE-216 (thermisch kompensiert) das Design sehr kompakter NDIR-Gasanalysatoren ermöglichen.

Beide Detektortypen besitzen ein von Masse isoliertes Gehäuse und sind im "klassischen" Spannungsbetrieb verschaltet. 25 µm dünne pyroelektrische Chips aus Lithiumtantalat (LiTaO3) bieten in Verbindung mit einem integrierten Sourcefolger (50 GOhm Eingangswiderstand) eine hohe Detektivität (500 K, 10 Hz) von garantiert >3.0*108cmÖHz/W (LIE-202) bzw. >2.4*108cmÖHz/W (LIE-216). Die im Vergleich zum Thermopile um Faktoren höhere Signalspannung erlaubt Modulationsfrequenzen von mehreren 100 Hz und somit sehr kurze Messzeiten.

Der sehr kleine Temperaturkoeffizient der Signalspannung ermöglicht in Verbindung mit der ausgezeichneten Langzeitstabilität des einkristallinen Lithiumtantalats bis zu hohen Umgebungstemperaturen hochgenaue Messungen.