热释电红外多通道探测器 | 瑆创光学电子商店

多通道元素检测器专为气体分析、光谱学、高温测定和安全应用而开发，可提供批量生产的多种类型的红外传感器。除了定制的红外传感器之外，还可以提供解决方案。通过使用现代离子束蚀刻技术对极薄的元素实现非常高的比检测率 D*（高达 109 cm√Hz/W）。种类繁多的红外传感器结构使得实现小批量和大批量的定制解决方案成为可能，并具有出色的性价比。

1：频率：10 Hz，探测器温度：25°C，2：黑体源温度：500 K，滤波器传输：100 %，3：只有一个工作电压。

应用 1 - NDIR 气体分析

使用NDIR气体分析测量气体浓度的原理

待分析的气体混合物位于宽带红外发射器和红外传感器之间的指定体积中。宽带吸收红外传感器配有窄带滤光片，其峰值透射率正好位于待分析气体的典型吸收带。如果使用具有多个光谱通道的传感器而不是单晶传感器，则可以同时检测多种离散气体。发射器的发射光谱必须至少覆盖所用吸收带的光谱范围。如果发射器和传感器之间没有要检测的气体，则发射的辐射几乎不受阻碍地撞击传感器，并在那里产生最大可能的信号。随着待测气体浓度的增加，其典型吸收光谱上的吸收增加，因此带有窄带滤波器的传感器发出较低的信号。其他通道（如果有的话）仅对其他气体做出相应的反应。

对于标准测量任务，PYROSENS LTA 和 LTM 系列传感器非常适合。PYROSENS LTMI 和 LTSI DIAS 红外有限公司提供高度发达的热释电红外传感器，即使在个位数 ppm 范围内的最低气体浓度下，也能进行 NDIR 气体分析。相应的检测限取决于测量池的结构以及要检测的气体。典型的光谱范围在大约 1 μm 到 20 μm 之间，但我们的传感器甚至可以在远高于 100 μm 的波长下使用。

PYROSENS传感器用于冰箱和空调系统的泄漏检测或泄漏检测，以及CO、CO2和CH4等气体的高精度和温度稳定浓度测量，CO和CO2之间的交叉灵敏度非常低，特别用于人类和兽医学。在半导体工业中，它们主要用于真空室清洁过程终点监测中的气体监测。

在中红外范围内可以非常精确地分析各种气体、液体、粉末和固体，因为它们由于特征分子振动而在这些波长下表现出物质典型的吸收行为。红外辐射的能量将分子键刺激到物质典型的振动模式，从而产生独特的“指纹”。使用红外传感器，光谱技术可以从相应的测量样品中提供广泛的信息。因此，可以确定和检测各种成分的组成、杂质和浓度。

各种物理原理可用于检测中红外范围内的辐射。基于钽酸锂的红外有限公司的热释电探测器PYROSENS根据冷却MCT传感器与灵敏度较低、速度较慢的热电堆和辐射热计之间的信噪比进行排名。与带有陶瓷薄膜的热释电传感器（例如基于PZT）相比，它们还表现出更高的比检测率。

PYROSENS 线传感器有 128、256 和 510 像素等。这使得它们适用于与色散光学组件和/或线性可变滤光片（LVF）一起在更宽波长范围内进行高分辨率检测。线性可变滤光片目前可用于波长约为11μm的红外光谱，分为1.3-2.6μm，2.5-5μm和5.5-11μm范围。

使用我们的线性阵列的光谱仪基本上基于三个工作原理。

NDIR透射光谱仪  

线性阵列NDIR透射光谱仪的设置类似于气体分析中已知的单元素传感器的设置。但是，通过使用线性变量过滤器，不仅可以分析单个物质，还可以分析物质混合物（图1中的基本原理）。

图1：NDIR透射光谱的工作原理

图2显示了这种类型的光谱仪的简单演示器，它允许为一般应用提供非常经济高效且紧凑的光谱仪。其核心组件是我们的评估套件，可用于所有PYROSENS阵列。

图2：NDIR透射光谱仪的演示器

ATR 光谱仪

衰减全反射 （ATR） 光谱将带有 LVF 的红外阵列与 ATR 晶体（波导）和红外辐射源结合使用。红外辐射在全反射中被引导通过波导，因此在波导表面要测量的液体或固体样品在光谱上影响其反射行为。这种测量方法可实现紧凑、精确、快速和多功能的系统，这些系统也可用于移动设备。使用带线性刻度滤波器的线传感器进行ATR波谱的工作原理如图3所示。

图3 ATR红外光谱的功能原理（ATR – 衰减全反射）

光栅光谱仪

在光栅光谱仪中（图4中的原理），红外辐射通过狭缝或光纤进入，首先撞击球面镜。这平行化了这种辐射，然后在光学光栅上衍射和反射。这导致不同的波长被引导到不同的方向。第二个镜子现在将辐射聚焦到线传感器上，其像素现在检测不同波长的辐射。在整个传感器长度上可以测量的波长范围由特定的光学排列定义。

图4：光栅光谱仪的结构示意图。