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Thermografie in der Theorie und Praxis (INTERNET: www.irPOD.net / e-MAIL: [email protected] ) © Bernd Schindel 2007

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IR-Detektoren

Inhalt dieser Seite:

• DETEKTOREN

o Infrarot-Detektoren

o Thermische Detektoren

o Quantendetektoren

o Ansprechempfindlichkeit

o Noise Äquivalent Power (NEP)

o Detektivität

o Zeitkonstante

o Übersicht über verschiedene Detektoren

DETEKTOREN

Infrarot-Detektoren

Das wichtigste Element der Infrarotkameras sind die Strahlungsempfänger (Detektoren), welche die

IR-Strahlung in ein elektrisches Signal umwandeln. Hier gibt es zwei grundsätzliche Arten von Detektoren:

• Thermische Detektoren

• Quantendetektoren

Thermische Detektoren

Die thermischen Detektoren reagieren nicht auf Photonen sondern auf eine Strahlleistung. Deshalb sind sie

von der Wellenlänge unabhängig. Der Nachteil dieser Detektoren besteht in der langsamen

Ansprechempfindlichkeit und dem geringen Nachweisvermögen der Strahlung, die selbst durch Kühlung

nicht wesentlich verbessert werden können. Der Vorteil ist, dass diese Detektoren sehr preiswert sind.

Eingesetzt werden diese u.a. als pyroelektrische Detektoren, Strahlungsthermoelemente.

Quantendetektoren

Die Quantendetektoren nutzen zwei Effekte aus:

• innerer Photoeffekt, innerer lichtelektrischer Effekt

• äußerer Photoeffekt, äußerer lichtelektrischer Effekt

Der eine ändert seine Leitfähigkeit bei einer Befreiung von freien Elektronen (äußerer Photoeffekt), bei dem

anderen (inneren Photoeffekt) werden durch Absorption von Quanten Elektronen befreit. Bei den

scannenden NEC Thermografie-Systemen werden für MCT- Detektoren Quantendetektoren mit dem

inneren Photoeffekt, bei InSb- Detektoren mit dem äußeren Photoeffekt, verwendet. Im Gegensatz zu den

thermischen Detektoren haben die Quantendetektoren ein sehr hohes Nachweisvermögen bei einer

schnellen Ansprechzeit. Diese Detektoren sind wellenlängenabhängig und mehr oder weniger aufwendig

gekühlt. Wegen der Rauscherzeugung von den Ladungsträgern, die das Signal-Rausch-Verhältnis

verschlechtern, müssen diese Detektoren im Betrieb gekühlt werden. Je langwelliger der Empfind-

lichkeitsbereich desto tiefer die Kühltemperatur.

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