Entwicklungsprojekt: Pyrometer Niedrigtemperaturbereich

Berlin, 03. Januar 2011. In vielen industriellen und medizinischen Anwendungen werden Niedertemperaturen (< 300°C) berührungslos mit Infrarot-Thermometern gemessen. Die hier eingesetzten Infrarot-Thermometer weisen jedoch eine Vielzahl konstruktionsbedingter und technologischer Einschränkungen auf, was z.B. zu geringen Messgeschwindigkeiten oder, durch die Messung ungeeigneter Materialoberflächen, zu großen Messfehlern führt.

Um diesen Einschränkungen künftig bestmöglich entgegenzuwirken, wurde das Verbundsprojekt HINT – Hochauflösende Infrarot-Niedertemperatur-Thermometrie – gestartet. Ziel ist es, modernste Halbleitertechnologie zur Entwicklung eines universell einsetzbaren Infrarot-Thermometers zu nutzen. Das zu entwickelnde Messgerät wird, wenn umgesetzt, der etablierten Detektor-Technik nicht nur bezüglich der Messgenauigkeit stark überlegen sein.

Die Schlüsselkomponente ist dabei ein innovativer Wärmedetektor, der in Form einer Fotodiode auf Basis des Halbleitermaterials Indium-Gallium-Arsenid realisiert werden soll. Um die erwünschte Verbesserung der Messgenauigkeit zu erzielen, erhält die Fotodiode zusätzlich eine kompakte Kühlung. Mittels modernster Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) wird dieser Detektorchip zusammen mit einem Miniatur-Peltierelement zur thermoelektrischen Kühlung in einem sehr kleinen Gehäuse integriert, um ein System- und Kostenvorteil gegenüber konkurrierenden Lösungen zu erzielen.

Mit dem Erfolg von HINT würden sich völlig neue Applikationen eröffnen, z.B. in der medizinischen Endoskopie oder in Gebieten, in denen wegen der Dynamik von Emissionsgraden (z.B. Lötanlagen) oder der schnellen Bewegung von Messobjekten (z.B. Drahtmesstechnik) bisher keine zufriedenstellenden Lösungen existieren. Gleichzeitig wären derartige Thermometersysteme außer im Niedertemperatur- auch im Hochtemperaturbereich optimal einsetzbar, so dass sie als „universelle“ Messgeräte mit erhöhter Auflösung und Zuverlässigkeit einen neuen Gerätestandard setzen könnten.
 
Das Verbundsprojekt HINT findet im Rahmen des Förderprogramms  KMU-innovativ, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), statt. An der Entwicklung des neuen Infrarot-Thermometers bis Ende 2013 beteiligen sich die Unternehmen Optris GmbH (Berlin), Mikrotechnik + Sensorik GmbH (Hermsdorf) sowie das Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Herz-Institut, (Berlin).

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