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PYRONEER – High-Performance-Detektoren

Die PYRONEER-Detektoren von InfraTec auf Basis von Lithium-Tantalat (LiTaO3) oder deuteriertem L-Alanin dotierten Triglycinsulfat (DLaTGS) sind für den Einsatz in analytischen Instrumenten sowie der Spektroskopie entwickelt. Die auf dem pyroelektrischen Element aufgebrachte Edelmetallschwarzschicht garantiert ein gleichmäßiges Absorptionsverhalten in einem großen Spektralbereich.

PYRONEER - High-Performance-Detektoren
Typ
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Anzahl der Messkanäle
Kanalzahl
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TO18, TO46: 5,4 mm Durchmesser
TO5, TO39: 9,2 mm Durchmesser
TO8: 15,2 mm Durchmesser

Gehäuse
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Größe der kreisförmigen oder rechteckigen Apertur, durch die Strahlung auf die sensitiven Elemente trifft.

Öffnung (mm)
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Spannungsbetrieb: Der pyroelektrisch erzeugte Strom wird über einem RC‐Glied in eine Spannung konvertiert und nachfolgend impedanzgewandelt.

Strombetrieb: Der pyroelektrische Strom wird durch einen OPV permanent kompensiert. Der dafür benötigte Strom erzeugt einen Spannungsabfall über einem RC‐Netzwerk im Rückkoppelzweig, welcher als Messsignal dient.

Betriebsart
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Integrierte Verstärkungselemente wie integrierte Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (JFET) für Detektoren im Spannungsbetrieb oder integrierte Operationsverstärker (OpAmp) für Detektoren im Strombetrieb.

Verstärker
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Pyroelektrische Detektoren sind als thermische Detektoren für Temperaturänderungen empfindlich. Ändert sich die Umgebungstemperatur, beeinflusst dies das Messsignal und verschiebt den Arbeitspunkt. Eine thermische Kompensation reduziert diesen Effekt. Dazu erhält jedes pyroelektrische Element ein Blindelement, das unerwünschte Ströme kompensiert.

Thermische Kompensation
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Patentierte mikromechanische Chipbefestigung (LowMicro) von InfraTec zur Senkung der Auswirkung des störenden Körperschalls.

Reduzierte Mikrofonie
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Als zentrale Kenngröße charakterisiert die spezifische Detektivität D* den Signal-Rausch-Abstand von Infrarotdetektoren.

Spezifische Detektivität*
LIE-312
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1Hz ... 4kHz, Metallschwarzschicht

1TO39

ø 5,0

SpannungsbetriebJFET

1,6 **

LIE-312f
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10Hz ... 4kHz, Metallschwarzschicht

1TO39

ø 5,0

SpannungsbetriebJFET

1,3 **

LIE-332f
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10Hz ... 4kHz, Metallschwarzschicht

1TO39

ø 5,0

SpannungsbetriebJFET

1,3 **

DSV-7311
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Einkanaldetektor; TO39-Gehäuse; JFET; voltage mode; DLaTGS - Deuterated L-Alanine doped TriGlycine Sulphate; Edelmetallschwarzschicht

1TO39

ø 5,5

SpannungsbetriebJFET

3.3 ****

* in 108 cm√Hz/W (500 K, 10 Hz, 1 Hz BW, 25 °C, ohne Fenster)

** in 108 cm√Hz/W (500 K, 1 kHz, 1 Hz BW, 25 °C, ohne Fenster)

*** bei Rfb = 128 GΩ, Cfb=200 fF

**** in 108 cm√Hz/W (500 K, 1 kHz, 1 Hz BW, 30 °C, ohne Fenster)

DSV-7311 – Der erste DLaTGS-Detektor der PYRONEER-Serie

Das neueste Mitglied der Produktserie PYRONEER ist der High-Performance-Detektor DSV-7311. Dieser Detektor mit einem pyroelektrischen Element auf Basis von DLaTGS ist ein außergewöhnliches Kraftpaket:

  • Einkanaldetektor im TO39 Gehäuse

  • Ein pyroelektrisches Element mit Ø 1,3 mm

  • Spannungsbetrieb mit rauscharmem Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET)

  • Spezifische Detektivität (D*) von 3,3×108 Jones bei 1 kHz

  • 12 Millisekunden thermische Zeitkonstante

  • Field of View (FOV) von 110°


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PYRONEER-High-Performance-Detektoren - Gruppe

LiTaO3-Detektoren (Typ LIE)

Pyroelektrische Detektoren für den Einsatz in analytischen Geräten gehören seit über 20 Jahren zum InfraTec-Portfolio. Die ersten Detektoren dieser Serie basierten ausschließlich auf dem hochwertigen, einkristallinen Lithiumtantalat (LiTaO3). Dieses Material bietet eine robuste und zuverlässige Detektorleistung bei einem gleichzeitig sehr geringen Temperaturkoeffizienten und einer ausgezeichneten Langzeitstabilität. Mit einer eigens für diese Detektoren angepassten Edelmetallschwarzschicht auf den pyroelektrischen Elementen erfüllen sie bis heute höchste Anforderungen, wie sie in der FTIR-Spektroskopie üblich sind.

DLaTGS-Detektoren (Typ DSV)

Die DLaTGS-Detektoren sind der Performanceboost für die FTIR-Spektroskopie. Basierend auf dem hochperformanten, pyroelektrisch sensitiven Material DLaTGS (Deuteriertes L-Alanin dotiertes Triglycinsulfat) sind diese Detektoren mit der 3-fachen Detektivität (D*) den LiTaO3-Detektoren bei Modulationsfrequenzen im kHz-Bereich klar überlegen. Die Kombination aus hohem pyroelektrischen Koeffizienten, niedriger Wärmekapazität und geringer Dielektrizitätszahl bietet alle Voraussetzungen, wenn es auf sehr gute Signal-Rausch-Verhältnisse bei äußerst hohen Frequenzen ankommt. 

In Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrometern (FTIR) gelten sie als der Goldstandard unter den Infrarot-Detektoren.

LiTaO3 vs. DLaTGS – Eigenschaften im Vergleich

Detektor PYRONEER LiTaO3 PYRONEER DLaTGS
Detektorserie LSV, LIE-312(f), LIE-332(f) DSV
Pyroelektrisches Material Lithiumtantalat (LiTaO3) Deuteriertes L-Alanine-dotiertes Tri-Glycin-Sulfat (DLaTGS)
D* Detektivität + +++
Flache spektrale Empfindlichkeit (2 ... 10 µm) +++ +++
Temperaturstabilisierung Nein In Entwicklung
Betriebsart Spannungsbetrieb Spannungsbetrieb
Sensorelement  Ø 1,3 mm,  Ø 2,0 mm  Ø 1,3 mm, weitere Formate in Entwicklung
Gehäuse TO39 TO39
Reaktionszeit + ++
Kontakt zur Sensorik-Abteilung der InfraTec

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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.

InfraTec Deutschland
InfraTec GmbH Infrarotsensorik und MesstechnikGostritzer Straße 61 - 6301217 DresdenDEUTSCHLAND

Alles aus einer Hand

Der Produktionsprozess für die DLaTGS-Detektoren findet von Anfang bis Ende bei InfraTec am Stammsitz in Dresden statt:

  • Züchtung des empfindlichen Kristallmaterials DLaTGS

  • Präparation von DLaTGS-Sensorelementen

  • Aufbau des Detektors mit Aufbringung der Edelmetallschwarzschicht

Durch ihren modularen Aufbau lässt sich die PYRONEER-Serie flexibel auf Ihre anwendungsspezifischen Anforderungen anpassen.

InfraTec DLaTGS Kristall

Für einen klaren Blick

Bei der Wahl der Eintrittsfenster für die Detektoren steht eine große Palette an Materialien zur Verfügung, die sich durch konstant hohe Transmission über einen großen Wellenlängenbereich auszeichnen. Zur Verfügung stehen bisher mit optionaler Antireflexionsschicht:

  • Bariumfluorid

  • Kaliumbromid

  • Cäsiumjodid

  • Zinkselenid

In Zukunft wird InfraTec zusätzlich Fenstermaterialien anbieten, welche auch im fernen Infrarot (FIR) und im Terahertz-Bereich gute Transmissionseigenschaften besitzen. Hier sind vor allem CVD-Diamant und Polyethylen hervorzuheben.

Anwendungsgebiet

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. 

Wählen Sie Ihre passenden Infrarotdetektoren mit unserer detaillierten Detektorsuche.

InfraTec Detektoren im Überblick

Weitere pyroelektrischen Detektoren von InfraTec

PyrIQ Infrarotdetektor

PyrIQ - Digitale Detektoren

Wir stellen vor: PyrIQ, die digitalen Detektoren mit variabler Signalverarbeitung, verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) und für die einfache Systemintegration.

PYROMID®‐Mehrkanalkanaldetektoren

PYROMID®-Mehrkanaldetektoren

Auswahl zwischen verschiedenen PYROMID®-Detektoren

  • Zwei-, Vier- und Achtkanaldetektoren für die Gasanalyse und Flammendetektion

  • Individuell konfigurierbar, z. B. mit Option für JFET, Operationsverstärker, integriertem Strahlteiler, etc.

Planare Mehrkanaldetektoren von InfraTec

Planare Mehrkanaldetektoren

Auswahl zwischen verschiedenen planaren Mehrkanaldetektoren

  • Zwei, drei oder vier spektrale Kanäle in einem Gehäuse

  • Individuell konfigurierbar, z. B. mit Option für JFET, Operationsverstärker etc.

Einkanaldetektoren von InfraTec

Einkanaldetektoren

Einkanal-Detektoren für die Gasanalyse, Flammendetektion und Radiometrie.

  • TO18 oder TO39 Gehäuse

  • Thermische Kompensation

  • JFET oder CMOS OPV