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Spektralsensor und Verfahren zur spektralen Analyse einfallenden Lichts

Ref-Nr: TA-GINo255


Kurzfassung

Die Erfindung betrifft einen breitbandigen, hochauflösenden, effizienten und stark miniaturisierbaren spektroskopischen Sensor mit stark erhöhter Empfindlichkeit sowie ein Verfahren zur spektralen Analyse von zu untersuchendem einfallenden Licht.


Hintergrund

Bei Spektralsensoren sind Bandbreite (zugänglicher Wellenlängenbereich), spektrale Auflösung, Empfindlichkeit, Rauschen, der zeitliche Detektionsablauf und das Streulichtverhalten von besonderer Wichtigkeit. Bei konventionellen Gitterspektrometern verschlechtert sich die Auflösung mit zunehmender Miniaturisierung sehr. Das ist der Grund, weshalb auf dem Markt diese Typen Abmessungen im cm Bereich haben. Diesen Nachteil haben Detektorarrays mit vorgeschalteten Filterarrays nicht – sie leiden aber unter sehr geringen verfügbaren Lichtintensitäten pro Pixel, mit negativen Konsequenzen bezüglich erhöhten Rauschens oder starker Zunahme der Messzeit. Diesen Nachteil gleicht die vorliegende Erfindung fast vollständig aus und ist in der Lage erstmals alle Vorteile zu kombinieren. Ferner sei betont, dass das vorliegende Filter-Detektorarray in den mm Bereich miniaturisiert werden kann und dabei sogar bis zu 5fach höhere spektrale Auflösungen aufweisen kann als konventionelle Gitterspektrometer mit Abmessungen im cm Bereich, und dass nun auch Anwendungen anvisiert werden können, bei denen insgesamt nur eine begrenzte Menge Licht zur Verfügung steht.


Bilder & Videos


Lösung

Der neu entwickelte Spektralsensor zur Analyse von einfallendem Licht weist eine in dessen Strahlengang angeordnete Primäroptik zur Auffächerung des Lichtes in Teilspektren, zur örtlichen zweidimensionalen Aufteilung dieser Spektren und zu deren gerichteter Abstrahlung auf. Der innovative Spektralsensor ist mit einer Detektorenanordnung versehen, auf welche die abgestrahlten Teilspektren entsprechend der zweidimensionalen Aufteilung gerichtet sind. Die Detektorenanordnung weist eine Anzahl von Detektoren zur Detektion von Licht eines jeweils spezifischen Wellenlängenbereichs auf, wobei jedem Detektor empfangsseitig ein schmalbandiger Filter vorgeordnet ist.


Vorteile

  • Einfacher und kompakter Aufbau des innovativen Spektralsensors, mit Gesamtabmessungen im mm Bereich.
  • Sehr hohe spektrale Auflösung, Reduzierung von unerwünschtem Streulicht, gesteigerte Empfindlichkeit, breitbandig, rauschunempfindlicher.

Anwendungsbereiche

Spektrale Sensorik


GINo Gesellschaft für Innovation Nordhessen mbH

Ute Emde
0561/804-1985
emde@gino-innovativ.de
www.gino-innovativ.de
Adresse
Universitätsplatz 12
34127 Kassel



Patentsituation

  • DE 10 2014 108 138 erteilt

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen