Многоканальные миниатюрные пироэлектрические детекторы PYROMID® от компании InfraTec

Передовые технологии в компактном корпусе

Пироэлектрические детекторы LRM серии от компании – это миниатюрные многоканальные детекторы с предельно широким углом обзора (FOV) в компактном корпусе по привлекательной цене. Их основная отличительная черта – прочное центральное окно в крышке корпуса (например, из кремния). Оно обеспечивает надежную защиту от воздействий окружающей среды таких как влага. При припаивании окна к корпусу получается полностью герметичная конструкция.

Центральное окно в крышке корпуса – отличительная черта LRM детекторов

Инновационная модульная конструкция

Канальные фильтры располагаются внутри детектора. Кроме защиты этих элементов от механических воздействий и других факторов, которые могут привести к повреждениям, это позволяет расположить их близко к пироэлектрическим элементам. Уменьшение данного расстояния на ряду с центральным входным окном в крышке корпуса обеспечивает широкий угол обзора. В то же время все элементы расположены близко друг другу внутри детектора. Это увеличивает количество фотонов, достигающих пироэлектрического элемента, и тем самым повышает уровень полезного сигнала. Кроме того, благодаря эффективному подавлению перекрестных помех каналов вся серия детекторов демонстрирует невероятно высокую мощность. Миниатюризированная конструкция позволяет создавать детекторы с большим числом каналов при неизменном размере корпуса. Или, конструировать детекторы с тем же числом каналов, но значительно меньшего размера.

Основные черты детекторов LRM серии

• 2, 4 и 8 канальные детекторы;
• Работа в режиме тока или напряжения;
• Предельно широкий угол обзора;
• Корпус: TO46, TO39 или TO8;
• Прочное центральное окно в крышке корпуса;
• Надежная защита от влаги;
• Герметичный корпус (опция);
• Температурная компенсация (дополнительно).

Схема ИК газоанализатора

Экономия средств и пространства

Инновационная серия LRM детекторов создает дополнительные возможности для использования таких сенсоров. Это миниатюрное устройство блочной конструкции является готовым решением для задач газонализа. Оно может использоваться как в стационарных, так и портативных устройствах в различных областях от медицины до систем безопасности, обладая при этом привлекательным соотношением цена/качества.

Детекторы со светоделителем

Стабильность и высокая точность в условиях длительной эксплуатации

Нестандартное решение для высокоточных измерений

Детекторы со светоделителем отлично подходят для задач измерения, которые требуют точных и стабильных результатов на протяжении длительного времени. Эти многоканальные детекторы обладают всего одной апертурой. Они оснащены матрицей микрозеркал, которая выступает в качестве светоделителя.

Четырехканальные детекторы InfraTec оснащены четырехгранной пирамидкой для разделения пучка ИК излучения

Из-за того, что корпус детектора обладает только одним отверстием, основная часть падающего излучения попадает на пироэлектрический кристалл в следствии отражения от светоделителей. Это позволяет проводить очень точные измерения методом недисперсионного инфракрасного газового анализа особенно в системах обнаружения газов. Для решения подобных задач достаточно газовой ячейки диаметром всего 2.5 мм. Кроме ускоренного газообмена это приведет к очень маленькому объему мертвой зоны измерительной системы. Таким образом, приборы, оснащенные таким детектором, могут быть очень компактными. Постоянство и стабильность уровня сигнала между отдельными каналами обеспечивает высокий уровень точности измерений.

Единственный в своем роде – Отражающий светоделитель

Компания InfraTec использует отражающие светоделители, которые состоят из позолоченных микроструктур с высоким коэффициентом отражения. Разделение луча в два или четыре спектральных канала происходит непосредственно внутри детектора.

Излучение, попадающее в детектор через отверстие в корпусе, разделяется на несколько пучков одинаковой интенсивности, которые расходятся в разных заранее заданных направлениях. Каждый из этих пучков попадает на соответствующий пироэлектрический сенсор с оптическим фильтром перед ним.

Механические изменения в оптической системе измерительного прибора, эффекты, вызванные износом или другими возможными причинами повреждения этих детекторов, учитываются еще до того, как пучок попадает на светоделитель, и, таким образом, одинаково влияют на результаты измерений во всех каналах. Это уменьшает разницу между каналами и необходимый диаметр пучка. Микроструктуры различаются в детекторах разных типов. В четырехканальных детекторах они напоминают четырехгранные пирамидки, а в двухканальных имеет V образную форму.

Преимущества детекторов со светоделителем

• Многоканальный детектор с единственным отверстием в корпусе;
• Высокая степень точности измерений;
• Простое конструкторское решение обеспечивает одинаковую интенсивность пучков излучения после отражения;
• Очень маленький объем мертвой зоны;
• Маленький размер газовой ячейки обеспечивает легкую интеграцию в измерительные приборы.

Пучок света, попадающий в детектор, разделяется на несколько пучков одинаковой интенсивности, которые расходятся в разных заранее заданных направлениях

Многоканальные детекторы InfraTec серии PYROMID^®

Модель	LRM-202	LRM-254	LRM-284	LRM-244	LIM-032	LIM-011	LIM-054
Корпус – число контактов	TO46-4	TO39-8		TO8-12	TO39-4	TO8-12	TO8-8
Число каналов	2	4			2	4
Размер элемента (мм) в одном канале	1.2 × 0.8	1.4 × 1.4		2.0 × 2.0	2.2 × 1.3
Угол обзора (FOV)	54°	70°		90°	14°
Чувстви- тельность*	4.0	4.7	4.5	6.0	2.9	0.8	0.42
Темпера- турная компенсация	Есть				НЕт
Режим тока / напряжения	Напряжения	Напряжения	Тока		Напряжения		Тока

* (500 K, 10 Гц, 1 Гц, 25 °C, без окна) / 10⁸смГц^1/2/Вт

Принцип работы пироэлектрического детектора

Пироэлектрические кристаллы обладают редкой асимметрией благодаря единственной полярной оси. Это приводит к возникновению спонтанной поляризации, которая зависит от температуры. Именно этот, так называемый, пироэлектрический эффект и используется в детекторах. Для этого на тонкий пироэлектрический кристалл наносятся электроды перпендикулярно полярной оси. На верхний электрод кристалла наносится поглощающий слой. Когда этот слой взаимодействует с инфракрасным излучением, пироэлектрический слой нагревается и возникает поверхностный заряд. При выключении излучения возникает заряд противоположной полярности. Однако заряд довольно мал. До того, как конечное внутреннее сопротивление кристалла сможет уравнять эти заряды, полевой транзистор с управляющим p-n-переходом (JFET), который обладает низким уровнем шума и малым током утечки, или операционный усилитель преобразует заряды в сигнал напряжения.

Схема одноканального детектора

Компания InfraTec – эксперт в области детекторов ИК излучения

Компания InfraTec GmbH была основана в 1991 году и обладает собственным производством, своей конструкторской и дистрибьютерской базой. Более 200 работников занимаются производством пироэлектрических детекторов на заказ для клиентов по всему миру.

Пироэлектрические детекторы InfraTec широко используются для газоанализа, бесконтактных измерений температуры, недисперсионной ИК спектроскопии, в датчиках пламени и системах противопожарной безопасности.

Эта частная немецкая компания создала дочерние предприятия в США и Великобритании, а также офисы продаж в Китае для упрочнения своих позиций на рынках Европы, Северной Америки и Азии.